**单片机设计介绍，基于STM32水质检测系统设计

文章目录

• 一 概要
• 二、功能设计
• • 设计思路
• 三、 软件设计
• • 原理图
• 五、 程序
• 六、 文章目录

一 概要

  基于STM32的水质检测系统设计概要如下：

一、系统概述

该系统以STM32微控制器为核心，结合多种水质检测传感器，如PH值传感器、电导率传感器、浑浊度传感器等，实现对水质参数的实时监测。系统具备数据处理和显示功能，能够将检测到的水质参数通过液晶显示屏实时展示。此外，系统还支持通过蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术，将数据传输到手机APP或上位机软件，方便用户远程查看和管理。

二、硬件设计

STM32微控制器：作为系统的核心控制器，负责接收来自传感器的信号，进行数据处理和发送控制指令。
水质检测传感器：包括PH值传感器、电导率传感器、浑浊度传感器等，用于实时监测水质参数。这些传感器通过与STM32单片机相连接的引脚将采集到的模拟信号输入到单片机内部。
ADC转换模块：将传感器输出的模拟信号转换为数字信号，以便STM32微控制器进行处理。
液晶显示屏：用于实时显示水质参数和系统状态信息。常见的液晶显示屏有LCD1602和LCD12864，根据实际需求选择合适的显示屏。
无线通信模块：支持蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术，实现与手机APP或上位机软件的通信，方便用户远程查看和管理。
三、工作原理

STM32单片机对水源进行采集，通过各种传感器对采集到的水源进行处理，生成模拟信号。
STM32单片机内部的A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，然后将转换后的数字信号传送给单片机进行处理。
单片机根据预设的算法对水质参数进行分析和判断，并将结果通过液晶显示屏实时展示。
同时，单片机还可以通过无线通信模块将数据传输到手机APP或上位机软件，方便用户远程查看和管理。
四、应用场景

该系统可以广泛应用于各种需要水质监测的场合，如鱼塘水质管理、饮用水质量检测、工业废水处理等。通过实时监测水质参数，及时发现水质异常变化或污染事件，并采取相应措施进行处理，保护水资源和人们的健康。

五、设计特点

智能化：系统采用STM32微控制器和多种水质检测传感器，实现对水质参数的智能化监测。
实时性：系统能够实时监测水质参数并通过液晶显示屏实时展示，方便用户了解当前的水质状况。
远程监控：系统支持通过蓝牙或Wi-Fi等无线通信技术将数据传输到手机APP或上位机软件，方便用户远程查看和管理。
可扩展性：系统可以根据实际需求添加更多的水质检测传感器和扩展功能，以满足不同场合的需求。
总之，基于STM32的水质检测系统是一个高效、准确、智能化的水质监测解决方案，能够广泛应用于各种需要水质监测的场合。

二、功能设计

1、LCD1602液晶实时显示PH值、电导率和浑浊度。

2、通过太阳能电池板给锂电池充电，锂电池给系统供电。要有保护电路。

设计思路

设计思路
文献研究法：搜集整理相关单片机系统相关研究资料，认真阅读文献，为研究做准备；

调查研究法：通过调查、分析、具体试用等方法，发现单片机系统的现状、存在问题和解决办法；

比较分析法：比较不同系统的具体原理，以及同一类传感器性能的区别，分析系统的研究现状与发展前景；

软硬件设计法：通过软硬件设计实现具体硬件实物，最后测试各项功能是否满足要求。

三、 软件设计

本系统原理图设计采用Altium Designer19，具体如图。在本科单片机设计中，设计电路使用的软件一般是Altium Designer或proteus，由于Altium Designer功能强大，可以设计硬件电路的原理图、PCB图，且界面简单，易操作，上手快。Altium Designer19是一款专业的整的端到端电子印刷电路板设计环境，用于电子印刷电路板设计。它结合了原理图设计、PCB设计、多种管理及仿真技术，能够很好的满足本次设计需求。

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仿真实现
本设计利用protues8.7软件实现仿真设计，具体如图。

Protues也是在单片机仿真设计中常用的设计软件之一，通过设计出硬件电路图，及写入驱动程序，就能在不实现硬件的情况进行电路调试。另外，protues还能实现PCB的设计，在仿真中也可以与KEIL实现联调，便于程序的调试，且支持多种平台，使用简单便捷。
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原理图

五、 程序

本设计利用KEIL5软件实现程序设计，具体如图。作为本科期间学习的第一门编程语言，C语言是我们最熟悉的编程语言之一。当然，由于其功能强大，C语言是当前世界上使用最广泛、最受欢迎的编程语言。在单片机设计中，C语言已经逐步完全取代汇编语言，因为相比于汇编语言，C语言编译与运行、调试十分方便，且可移植性高，可读性好，便于烧录与写入硬件系统，因此C语言被广泛应用在单片机设计中。keil软件由于其兼容单片机的设计，能够实现快速调试，并生成烧录文件，被广泛应用于C语言的编写和单片机的设计。

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六、 文章目录

目 录

摘 要 I
Abstract II
引 言 1
1 控制系统设计 2
1.1 主控系统方案设计 2
1.2 传感器方案设计 3
1.3 系统工作原理 5
2 硬件设计 6
2.1 主电路 6
2.1.1 单片机的选择 6
2.2 驱动电路 8
2.2.1 比较器的介绍 8
2.3放大电路 8
2.4最小系统 11
3 软件设计 13
3.1编程语言的选择 13
4 系统调试 16
4.1 系统硬件调试 16
4.2 系统软件调试 16
结 论 17
参考文献 18
附录1 总体原理图设计 20
附录2 源程序清单 21
致 谢 25