基于STM32的水质COD检测系统设计与实现

发布时间：2024-04-24 03:23

　　在城市建设高速发展、资源开发力度增大的同时,我国水污染状况也随之加重。水质污染程度的轻重,通常以化学需氧量(COD)作为综合评价指标,而目前传统的COD检测方法受各种缺陷的限制,已无法满足我国水质监测工作的要求。本文通过对比不同COD检测法及检测仪器的优缺点,提出一种基于嵌入式技术,结合电化学快速检测法的COD检测系统,实现了水质COD数据、温湿度数据快速自动检测,及数据管理的功能。本文主要完成COD检测系统硬件和软件的设计与实现,主要工作内容包括:(1)结合背景提出方案。分析目前国内外COD检测仪发展现状后,根据当前存在的问题及未来发展趋势,提出基于嵌入式技术,结合电化学快速检测法的便携式COD快速检测系统,并根据功能需求设计了系统总体方案。(2)系统硬件设计。硬件架构以STM32F4芯片为核心,对主要功能模块进行控制及数据处理。将水样采集模块、恒电位检测模块、温湿度检测模块、LCD显示屏模块、GPRS和Wi-Fi通讯模块与主控芯片进行连接,并完成电路设计,实现COD快速检测系统硬件平台的搭建。(3)系统软件设计。系统下位机软件包括系统主程序,和系统初始化、RTC时钟、COD数据采集...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 研究现状与趋势分析
        1.2.1 COD检测仪器国内外研究现状
        1.2.2 目前存在的问题
        1.2.3 未来趋势分析
    1.3 课题主要研究内容
第二章 COD检测系统总体方案设计
    2.1 系统功能分析及总体方案设计
        2.1.1 系统功能分析
        2.1.2 总体方案设计
    2.2 COD检测模块方案设计
        2.2.1 检测方法选择
        2.2.2 检测方案设计
    2.3 各模块方案设计
        2.3.1 水样采集模块
        2.3.2 通讯模块
        2.3.3 电源模块
    2.4 检测模块结构设计
    2.5 工作流程设计
    2.6 本章小结
第三章 COD检测系统硬件设计
    3.1 STM32 硬件系统整体设计
        3.1.1 硬件系统整体架构
        3.1.2 STM32 主控制芯片选择
    3.2 检测模块电路设计
        3.2.1 电路分析
        3.2.2 D/A转换电路
        3.2.3 恒电位仪电路
        3.2.4 I/V转换电路
    3.3 水样采集及传感器电路设计
        3.3.1 电机驱动器电路
        3.3.2 重量传感器电路
        3.3.3 温湿度传感器电路
    3.4 LCD显示模块电路
    3.5 通讯模块电路设计
        3.5.1 Wi-Fi模块电路
        3.5.2 GPRS模块电路
        3.5.3 sim卡电路
    3.6 电源电路设计
    3.7 本章小结
第四章 COD检测系统软件设计
    4.1 开发环境及系统构成
        4.1.1 软件系统整体架构
        4.1.2 STM32 系统主程序
    4.2 下位机各模块子程序设计
        4.2.1 系统初始化子程序
        4.2.2 RTC系统子程序
        4.2.3 COD数据采集子程序
        4.2.4 温湿度数据采集子程序
        4.2.5 GPRS模块子程序
        4.2.6 Wi-Fi模块子程序
    4.3 上位机系统程序设计
        4.3.1 COD检测系统上位机软件架构
        4.3.2 系统开发环境及工具的选择
        4.3.3 系统主要模块程序设计
        4.3.4 数据库表设计
    4.4 本章小结
第五章 系统运行测试
    5.1 COD检测实验方案
    5.2 硬件性能测试
    5.3 水质COD检测测试
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间取得的成果



本文编号：3963157