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基于STM32的水质数据采集系统
基于STM32的水质数据采集系统
摘要：
水质是评价水体生态环境的一个重要指标，对于保障人类健康和环境可持续发展具有重要意义。本论文设计了一种基于STM32单片机的水质数据采集系统，该系统通过传感器采集水质参数数据，并利用STM32单片机进行信号处理和数据存储。实验结果表明，该系统能够准确、稳定地采集水质数据，并具有一定的实用性和可行性。
关键词：STM32；水质数据采集；传感器；信号处理；数据存储
1.引言
近年来，随着经济的快速发展和城市化进程的加快，水污染问题日益突出。水质是评价水体生态环境的一个重要指标，对于保障人类健康和环境可持续发展具有重要意义。因此，研究和开发一种高效、准确的水质监测和评估方法具有重要的现实意义。
2.系统设计
2.1系统框架
本系统设计的水质数据采集系统主要由传感器、STM32单片机、信号处理模块和数据存储模块组成。传感器负责采集水质参数数据，通过模拟信号传输给STM32单片机进行信号处理，处理后的数据通过UART接口传输到上位机进行显示和存储。
2.2传感器选择
根据水质监测的需求，本系统选用了PH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。其中，PH传感器用于测量水体的酸碱度，溶解氧传感器用于测量水体中的溶解氧含量，浊度传感器用于测量水体中的悬浮颗粒物的浓度。
2.3信号处理
传感器采集到的模拟信号经过模拟数字转换芯片转换为数字信号输入到STM32单片机中。STM32单片机利用内置的ADC模块进行信号采样，并利用相关算法对信号进行滤波、校正和处理，得到准确的水质参数数值。
2.4数据存储
处理后的数据通过UART接口传输到上位机，上位机利用串口通信接收数据并进行显示和存储。同时，为了方便数据的管理和分析，上位机还可以保存数据到本地文件以及进行数据处理和统计。
3.实验与结果
3.1实验环境和方法
本实验使用STM32F103C8T6单片机，采用Keil软件进行编程。将各传感器与STM32单片机进行连接，并进行相关测试和数据采集。
3.2实验结果
通过实验测试，系统能够准确、稳定地采集水质数据，并可以实时显示和存储数据。利用上位机软件对数据进行分析和处理，可以获取有关水质的详细信息，并进行数据的导出和统计。
4.总结与展望
本论文设计了一种基于STM32单片机的水质数据采集系统，通过传感器采集水质参数数据，并利用STM32单片机进行信号处理和数据存储。实验结果表明，该系统能够准确、稳定地采集水质数据，并具有一定的实用性和可行性。未来可以进一步优化系统的性能和功能，如增加更多的传感器以及实现数据的实时监测和远程传输。
参考文献：
[1]SongLimin,LiuLian,WangRi-sheng.DesignofWaterQualityMonitoringSystemBasedonSTM32.JournalofSystemSimulation.2016,28(6):2260-2263.
[2]XuLi,LiXin,WangJia-rui.DesignofwaterqualitymonitoringandcontrolsystembasedonSTM32.ModernMeasurementandTestingTechnology.2018,44(6):230-232.