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设计说明书部分资料如下
设计摘要：
随着社会的发展和人们对环境保护意识的不断提高，水质检测变得至关重要。传统的水质检测方法往往操作复杂、耗时较长且成本较高，难以满足现代社会对水质快速、准确检测的需求。基于此，本文提出了一种基于单片机的水质检测系统。
该系统以单片机为核心控制单元，充分利用单片机的高性能、低功耗和丰富的外设资源等特点。通过连接各种传感器，实现对水质参数的实时检测。主要检测的水质参数包括温度、pH 值、溶解氧、电导率等。这些参数能够全面反映水质的状况，为水质评价提供重要依据。
在硬件设计方面，首先进行单片机的选型。根据系统的需求，选择了一款性能稳定、功能强大的单片机型号。该单片机具有足够的存储容量和处理速度，能够满足系统的数据处理和控制要求。传感器的选择也是关键环节，选用了高精度、高稳定性的温度传感器、pH 传感器、溶解氧传感器和电导率传感器。传感器与单片机之间通过合适的接口电路进行连接，确保数据传输的准确性和可靠性。此外，还设计了显示模块、存储模块和通信模块等外围电路。显示模块用于实时显示检测到的水质参数，方便用户直观地了解水质状况。存储模块可以将检测数据进行存储，以便后续分析和查询。通信模块则实现了系统与上位机或其他设备之间的数据传输，方便远程监控和管理。
软件设计部分，采用模块化的编程思想，将系统软件分为多个功能模块。主要包括数据采集模块、数据处理模块、显示模块、存储模块和通信模块等。数据采集模块负责从传感器中读取水质参数数据，并进行初步的处理和校验。数据处理模块对采集到的数据进行进一步的分析和计算，得出准确的水质参数值。显示模块将处理后的水质参数显示在显示屏上。存储模块将检测数据存储到存储设备中。通信模块实现与上位机或其他设备的通信功能。通过合理的软件设计，确保系统能够稳定、高效地运行。
为了验证系统的性能，进行了一系列的实验测试。测试结果表明，该水质检测系统具有较高的检测精度和稳定性。能够准确地检测出各种水质参数，并且在不同的环境条件下都能保持良好的性能。同时，系统具有操作简单、响应速度快、成本低等优点，适用于各种水质检测场景，如饮用水源监测、污水处理厂、水产养殖等。
总之，基于单片机的水质检测系统为水质监测提供了一种有效的解决方案。该系统具有较高的实用价值和推广前景，能够为保障水资源的安全和可持续利用发挥重要作用。
关键词：单片机；蓝牙模块；人机交互；温度采集模块；OLED12864；wifi模块
字数：15000+
目录：
设计说明书
合肥特纳斯科技有限公司
摘 要
1 引 言
1.1 选题背景及实际意义
1.2 国内外研究现状
1.3 课题主要内容
2 系统设计方案
2.1 系统整体方案
2.2 单片机的选择
2.3 电源方案的选择
2.4 显示方案的选择
3系统设计与分析
3.1 整体系统设计分析
3.2 主控电路设计
3.3 显示模块
3.4 wifi模块
3.6蓝牙模块
4 系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 主程序流程设计
4.3 按键函数流程设计
4.4 显示函数流程设计
4.6 处理函数流程设计
5 实物调试
5.1 电路焊接总图
5.2信息显示
5.3 阈值设置
5.4 云智能APP测试
6 仿真调试
6.1仿真总体设计
6.2 信息显示
6.3 阈值设置
6.4 WIFI、蓝牙串口测试
结 论
参考文献
致 谢
1 、引 言
1.1 选题背景及实际意义
一、选题背景
水是生命之源，对于人类的生存和发展至关重要。然而，随着工业化、城市化进程的加速以及农业生产中化肥农药的大量使用，水资源面临着越来越严重的污染问题。水污染不仅会影响生态环境，还会对人类的健康造成威胁。因此，对水质进行及时、准确的检测成为当务之急。
传统的水质检测方法主要依靠化学分析和实验室仪器检测，这些方法虽然具有较高的准确性，但存在操作复杂、检测时间长、成本高以及不能实现实时在线检测等缺点。随着电子技术和传感器技术的不断发展，基于单片机的水质检测系统逐渐成为研究的热点。
单片机作为一种集成度高、功能强大的微控制器，具有体积小、功耗低、成本低、可靠性高等优点。通过将传感器与单片机相结合，可以实现对水质参数的实时检测和数据处理，为水质监测提供了一种便捷、高效的手段。
此外，随着物联网技术的兴起，基于单片机的水质检测系统可以与无线网络相结合，实现远程监测和数据传输，进一步提高了水质监测的效率和范围。
二、实际意义
保障饮用水安全
饮用水的质量直接关系到人们的身体健康。基于单片机的水质检测系统可以对饮用水源进行实时监测，及时发现水质异常情况，采取相应的措施，保障饮用水的安全。例如，当检测到水中的有害物质超标时，可以及时发出警报，提醒相关部门进行处理，避免对人体造成危害。
保护生态环境
水质的好坏对生态环境有着重要的影响。通过对河流、湖泊、海洋等水体的水质进行检测，可以了解水体的污染情况，为环境保护提供科学依据。基于单片机的水质检测系统可以实现对水体的长期监测，及时掌握水质变化趋势，为生态环境保护提供有力支持。
促进水产养殖发展
水产养殖对水质的要求较高，良好的水质是保证水产养殖成功的关键。基于单片机的水质检测系统可以实时监测养殖水体的温度、pH 值、溶解氧等参数，为养殖户提供科学的养殖指导。例如，当检测到水中的溶解氧含量过低时，可以及时启动增氧设备，提高水中的溶解氧含量，避免鱼类因缺氧而死亡。
提高工业生产效率
在工业生产中，许多行业对水质有着严格的要求。例如，电子行业需要高纯度的水来清洗电子产品，制药行业需要符合标准的水来生产药品。基于单片机的水质检测系统可以对工业用水进行实时监测，确保水质符合生产要求，提高工业生产效率和产品质量。
推动科技创新
基于单片机的水质检测系统的研究和应用，涉及到电子技术、传感器技术、通信技术、计算机技术等多个领域的知识。通过对该系统的研究，可以推动相关领域的科技创新，提高我国在水质检测领域的技术水平。
综上所述，基于单片机的水质检测系统具有重要的选题背景和实际意义。该系统的研究和应用，将为保障饮用水安全、保护生态环境、促进水产养殖发展、提高工业生产效率以及推动科技创新等方面发挥重要作用。
1.2 国内外研究现状
一、国外研究现状
在国外，基于单片机的水质检测系统的研究起步较早，技术相对成熟。许多发达国家在水质检测领域投入了大量的资金和人力，取得了显著的成果。
传感器技术
国外在水质检测传感器方面的研究非常深入，开发出了多种高精度、高可靠性的传感器。例如，用于检测水中溶解氧、pH 值、电导率等参数的传感器，具有响应速度快、测量精度高、稳定性好等优点。同时，一些新型传感器如生物传感器、光学传感器等也在不断涌现，为水质检测提供了更多的选择。
系统集成化
国外的水质检测系统趋向于集成化和智能化。通过将多个传感器集成在一个芯片上，实现了对多种水质参数的同时检测。同时，利用单片机的强大处理能力和智能化算法，对检测数据进行实时分析和处理，提高了检测的准确性和可靠性。
远程监测与控制
随着物联网技术的发展，国外的水质检测系统逐渐实现了远程监测与控制。通过无线网络将检测数据传输到远程服务器，用户可以通过手机、电脑等终端设备随时随地查看水质状况。同时，还可以实现远程控制，如启动或关闭水质净化设备等。
二、国内研究现状
近年来，国内在基于单片机的水质检测系统方面的研究也取得了很大的进展。
技术不断进步
国内的科研机构和企业在传感器技术、单片机技术、通信技术等方面进行了大量的研究和开发。目前，国内已经能够生产出一些性能较好的水质检测传感器，如 pH 传感器、溶解氧传感器等。同时，单片机的性能也在不断提高，为水质检测系统的开发提供了更好的硬件支持。
应用范围不断扩大
基于单片机的水质检测系统在国内的应用范围不断扩大。除了在环保、水利等领域得到广泛应用外，还逐渐应用于水产养殖、工业生产等领域。例如，在水产养殖中，水质检测系统可以实时监测水中的溶解氧、pH 值等参数，为养殖户提供科学的养殖指导；在工业生产中，水质检测系统可以对工业用水进行实时监测，确保水质符合生产要求。
产学研结合
国内的高校、科研机构和企业之间的合作不断加强，形成了产学研相结合的创新体系。通过合作，共同开展水质检测系统的研究和开发，加快了技术创新的步伐，提高了产品的质量和竞争力。
然而，与国外相比，国内的基于单片机的水质检测系统还存在一些不足之处。例如，传感器的精度和稳定性有待提高，系统的集成化和智能化程度还不够高，远程监测与控制技术还不够成熟等。
总之，基于单片机的水质检测系统在国内外都得到了广泛的研究和应用。随着技术的不断进步，该系统的性能将不断提高，应用范围也将不断扩大。未来，我们需要进一步加强技术创新，提高产品的质量和竞争力，为保障水资源的安全和可持续利用做出更大的贡献。
1.3 课题主要内容
本设计是基于STM32的水质检测系统，主要实现以下功能：
1.可通过温度传感器检测当前温度
2.可通过PH传感器检测当前PH值
3.可通过TDS传感器检测当前浊度值
4.可通过按键设置阈值，超出阈值蜂鸣器报警
5.可通过显示屏显示所有参数
6.可通过蓝牙连接并且设置阈值
7.可通过WIFI模块连接至云平台
