智能水质检测系统设计

]。具体参数如表2-3所示，默认主频为48Mhz，拥有4KByte的RAM和32KByte字节的ROM。TQFP-32封装下的可用GPIO数量为26个，内置10通道12bit精度的ADC。表2-3STM32F030单片机部分参数封装RAMROM主频PWMADCI/O口售价TQFP-324KB32KB48Mhz6路10通道26个8元从应用的角度来看，本设计需要至少5通道的ADC来检测电压及电流，三款单片机均能满足本设计的基本需求。在最终的方案选择中，方案一的MCU，I/O口只有16个，而且4K的ROM用于储存最终程序的空间过小，所以方案一被舍弃。方案二虽能满足设计需求，但是其价格明显偏高，而且其内核较为落后，已经无法满足日后的升级需求，所以最终方案二也被舍弃。方案三所使用的STM32系列单片机是当前市场上的主流产品，应用案例极为广泛，大二时也在课堂上学习过它的使用方法，其使用的Cortex-M3内核以低功耗和高性能而著称，经过考量最终选择方案三，使用STM32F103C8T6作为主控制器。2.2.2探头的选择对于温度探头来说，温度探头主要体现了物体热的一种程度，在温度的测试方式中分成接触式测定和非接触式测量。经过考量，选定了如下两个方案。方案一：采用热电偶探头。热电偶工作原理是基于赛贝克效应,即两种不同成分的导体两端连接成回路，如两连接端温度不同，则在回路内产生热电流的物理现象。热电偶由两根不同导线组成，它们的一端是互相焊接的，形成热电偶的测量端，将它插入待测温度的介质中;而热电偶的另一端则与显示仪表相连。如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。方案二：采用热电阻探头。热电阻是利用金属导体或半导体有温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的，热电阻的受热部分是用细金属丝均匀地绕在绝缘材料作成的骨架上或通过激光溅射工艺在基片形成。当被测介质有温度梯度时，则所测得的温度是感温元件所在范围内介质层的平均温度。从应用的角度看，热电偶适用于测量500度以上温度，精度较低，而热电阻测量精度高。经过考量选择方案二，采用热电阻探头。2.2.3供电芯片的选择供电芯片的主要作用是将电源输入端的7V-15V直流电降为5V，为板上的单片机和各路模块供电。在方案的初步选择过程中，比较了市面上常用的两种稳压器，即开关稳压器与线性稳压器，并从中选择出最适合本设计的一套方案。开关稳压器的优点是使用电感来交换能量，在降压的过程中几乎没有能量的损失，降压效率为80%以上。缺点是在输出电压上会叠加难以消除的纹波，而且布板面积和BOM成本偏高。线性稳压器的优点是输出电压较为稳定且负载调整率小，只需要少量的外围器件，价格也较为低廉。缺点是线性稳压器由于使用工作在线性电阻区的晶体管进行降压，多余的能量全部作为热量散失，在高电压差高输出电流的情况下发热明显。在本设计中，输入端可接2S-3S锂电池，输入电压为7V-15V，输出电压为5.0V，输出电流最大约为3A。若使用线性稳压器，则在线性稳压器上消耗的功率最大约为0.59W，大部分线性稳压器都能够承受该功率。除此之外，考虑到单片机的稳定工作需要低纹波的供电，而开关稳压器输出的纹波将会极大的影响到反电动势的采集。综上所述，最终选择使用线性稳压器作为降压芯片。2.3本章小结本章首先从软件和硬件两个方向上介绍了本设计的总体设计方案。而后从设计方案出发，详细的介绍了硬件各组成部分的器件选择和优劣对比。重点介绍了采样电路的器件选型与电源模块的方案选型。

第3章硬件电路设计3.1单片机模块的设计单片机模块由单片机及单片机的外围电路组成，主要的作用是为单片机的运行提供必要的支持，图3-1为单片机及其外围电路。图3-1单片机及其外围电路图3-1中，右侧U1为设计中所用到的单片机，左侧的电阻R4为下拉电阻，作用是将BOOT0置低，使程序从内置FLASH中开始执行。电阻R3为上拉电阻，作用是将复位引脚置高。由于最终作品体积的限制，在设计中精简了复位按键。电容C1、C2、C3与C4共同组成滤波器，为VCC3.3的输入进行滤波，VCC3.3是单片机以及采集模块的供电引脚，该引脚上的干扰将直接影响到ADC采集的精度，故在此处增加滤波电容，滤除干扰。电容C7是单片机的高频旁路电容，作用是将单片机供电中夹杂的高频干扰滤除。3.2电源稳压电路的设计供电模块的主要功能是将输入的7V-12V电压转换为3.3V电压，供单片机及采样电路、显示报警电路使用，图3-2为供电模块电路。图3-2供电模块电路图3-2中，左侧U2为设计中所用到的稳压芯片LM2596S，右侧L1电感的选择最好使用磁屏蔽结构的电感。右侧Cout为输出电容，电解电容的耐压至少应是输出电压的1.5倍，为了得到纹波更低的输出电压，需要更高耐压值的电容器。右侧D1为吸纳二极管，吸纳二极管的最大承受电流能力至少要为最大负载电流的1.3倍，如果设计的电源要承受连续的短路输出，则吸纳二极管的最大承受电流能力要等于LM2596的极限输出电流。对于吸纳二极管来说最坏的情况是过载或输出短路。LM2596S的内部结构如图3-3所示，内部Vref为1.235V。你的图中不能有英文，个别参数单位除外你的图中不能有英文，个别参数单位除外图3-3LM2596S芯片内部结构Vout为可调节的输出电压，Vin（max）为最大直流输入电压。我们所设计的输出电压为5V，根据式3-1，来选择适当的电阻值。这里的Vref=1.23V，在240Ω和1.5KΩ之间为R1选择一个适当的阻值。低阻值使敏感的反馈脚的噪声容限降到最小（选用精度为1%金属膜电阻，可以使温度系数降低，随时间的稳定度最好）。(3-1)3.3TDS与温度模块设计3.3.1TDS的定义及测试原理TDS意思为溶解性总固体或含盐量，一般定义为各种溶解性矿物盐类在水中的含有量，这些盐类包含无机盐和有机物。目前国际上通用的TDS测量单位是毫克/升，但同时也使用ppm作为其测量单位。即1mg/L=1pp，它可表示1升水溶液中含有多少毫克的可溶性总固体。水溶液中溶解物杂质的含量是用TDS表示，所以TDS值越大，则表示水中溶解物杂质越多，同时也表明水中的导电性越大。对于生活用水来说，不考虑有机物污染的前提下，TDS值越高则代表水越不纯。有关部门检测水的矿物值，通常都是通过TDS值来检测。为了反应出水中的矿物质含量程度，我们可以使用TDS水质检测模块来测量水的电导率。同样，通过检测水的电导率我们就可以间接的表示TDS值。本设计的装置采用5V直流供电，通过测量两个TDS探针之间的电压，进而根据公式计算出待测溶液的电导率，再查表换算出待测溶液的TDS值。在高中物理课本中我们就学习过关于电导率的知识，自然界中所有物体都有电阻，水溶液亦是如此，根据式3-2，水溶液电阻为R。其中L为导体长度，单位米（m）；A是导体的横截面积，单位平方米(㎡)；为电导率，单位欧米（）。（3-2）大学电路中学过电导与电阻互为倒数，我们便可计算出水溶液电导为式3-3，k为水溶液电导率，单位欧米（）。（3-3）根据式3-3，我们可以推导出溶液电导率为式3-4。水越纯净k值越低TDS值越低，反之则越高。（3-4）3.3.2TDS与温度采集电路设计DS18B20数字温度传感器接线简便，而且封装成后可以应用在多种不同的场合，比如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式等等，而且型号也是多种多样的，有LTM8877，LTM8874等等。图3-5为温度传感器的DS18B20的工作原理示意图。图3-5DS18B20工作原理示意图TDS测量电路是通过被测溶液检测多谐振荡电路。当排针上接的两根探针插入被测溶液，形成了一个电极，使整个电路构成封闭的谐振电路，而由该谐振电路产生的与被测溶液电导率有关的频率f由NE555芯片的3引脚输出，再通过TTL协议向单片机输入。图3-6为TDS测量电路原理图，这个多谐振荡电路是由探针与被测溶液构成的电极和电容C5组成。图3-6TDS测量电路原理图NE555定时器是由两个电压比较器，一个基本RS触发器，一个放电三极管，电阻分压器和输出缓冲器五个基本单元组成。有两个基准电压，分别为VCC/3，2VCC/3，是构成多谐振荡器的主要器件。使用555定时器的电路使用灵活、方便并且价格低廉，只需外接少量电阻电容元件就可以构成单稳态触发器和多谐振荡器等，广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。如图3-7所示，为NE555定时器结构图。图3-7NE555定时器结构图由3个5KΩ的电阻串联构成的电阻分压器为两个电压比较器C1和C2提供参考电压。如控制电压输入端5悬空，则比较器C1的参考电压为1／3VCC，加在同相端；C2的参考电压为2／3VCC，加在反相端。4脚是复位输入端，当有效时，基本RS触发器被置“0”，晶体管导通，输出端3为低电平。正常工作时而应无效。6脚和2脚是信号输入端。当6脚电压>2／3VCC，2脚电压>1／3VCC时，比较器C2输出高电平，基本RS触发器被复位置0，晶体管导通，输出端3为低电平。当6脚的电压<2／3VCC，2脚电压<1／3VCC时，比较器C1输出高电平，基本RS触发器被置1，晶体管截止，输出端3为高电平。当6脚电压<2／3VCC，2脚电压>1／3VCC时，基本RS触发器状态不变，电路亦保持原状态不变。表3-1为555定时器功能表。表3-1555定时器功能表(输入)(输入)(输入)(输入)(输入)0XX低导通1>2VCC/3>VCC/3低导通1<2VCC/3<VCC/3不变不变1>2VCC/3<VCC/3高截止1<2VCC/3>VCC/3高截止式中：G(t)=1/R该电路工作原理：电路刚开始运行时电容C5上的电压为0，实际电路处在置位状态，引脚3输出高电平。VCC通过电极向C5充电，Q2导通，充电过程为：VCC-Q2—电极—C5。当上升到Vco≥2/3VCC时，6脚内部高限比较器反转，3脚输出低电平，Q2截止，7脚内集电极开路放电管导通，放电过程：C5—电极—7引脚。当放电至Vco≤1／3VCC时，脚2内低限比较器反转，引脚3再次输出高电平，电容再次充电。如此以上过程循环往复形成振荡输出频率f。经电路原理得出式3-5：（3-5）序号在一行序号在一行G(t)为电极实测的电导值；K0=0.772/C5，K0为电导-频率转换系数。由上式可以看出，输出频率f与电导G(t)成正比，即频率和电导率呈线性关系。在设计过程中，探针的尺寸固定，即L/S=常数，L为两探头之间的间距，S为探头浸入溶液深度与探头横截面长度的乘积。本实验中L=1.5cm，S=4cm*0.15cm=0.6cm^2，所以L/S=2.5cm-1=250m-1；C5=0.1uf。将两探针之间的被测溶液也视为电阻，可确定f与K的线性关系，即:K=3.24•10-5f，即推算出。3.3.3TDS与温度模块通信协议TDS与温度模块与主控芯片之间的数据传输是采用串口传输数据的形式。首先要配置模块输出的波特率，配置参数如表3-2所示。表3-2模块输出频率的参数B0B1B20x550x01-0x040x01:模块输出频率0.5HZ0x02:模块输出频率1HZ0x03:模块输出频率2HZ0x04:模块输出频率5HZ0x0D如表3-3所示是模块返回的数据，例如：温度单位0.1度，T=0x01×256+0x09=26.5度；TDS=0x02×256+0x8c=652。温度范围0-81度，TDS范围：0-2000。表3-3模块返回的数据B0B1B2B3B4B5B60x55温度高八位温度低八位TDS值高八位TDS值低八位校验高八位校验低八位3.4PH采集电路设计随着社会的快速发展，环境问题逐渐凸显出来，人们越来越重视饮用水的安全性，相应的水质检测装置成为了治理水资源的关键。PH值通常在其他方面影响水质健康，pH值在6.5～9.5范围内并不影响饮用及健康，但pH值过低会腐蚀水管，过高会使溶解盐析出、降低氯化消毒作用。由于国外电子研发与制造技术的限制,国内的pH值检测技术一直落后于国外。因此,掌握PH检测技术并研发出可靠、低成本、便于携带的水质检测系统尤为重要。PH是指溶液中氢离子的总数和总物质的量的比，即氢离子浓度指数，PH=-lg(H+)即所含氢离子浓度的常用对数的负值。PH采集装置利用了PH复合探头的原理。在待测溶液中利用PH玻璃电极与参比电极组成原电池，这样在待测溶液中形成回路，可进行离子交换。此时通过测量两个电极之间的电位差便可获得待测溶液中氢离子浓度。图3-8是电压与pH值对应关系的标准曲线图。图3-8电压与pH值对应关系曲线图PH采集模块的功能是放大PH复合探头的电压差，使单片机通过AD采集获取数据值。图3-9为PH采集模块及其外围电路。图3-9PH采集模块电路图3.5浑浊度采集电路设计水的浑浊度是指水中含有的泥沙，粘土，有机物，浮游生物和微生物等悬浮物质，造成的浑浊程度。这款浊度传感器利用光学原理，通过溶液中的透光率和散射率来综合判断浊度情况。传感器内部是一个红外线对管，当光线穿过一定量的水时，光线的透过量取决于该水的污浊程度，水越污浊，透过的光就越少。光接收端把透过的光强度转换为对应的电流大小，透过的光多，电流大，反之透过的光少，电流小。浊度传感器模块将传感器输出的电流信号转换为电压信号，通过单片机进行AD转换数据处理。该传感器模块具有模拟量和数字量输出接口。模拟量可通过单片机A/D转换器进行采样处理，以获知当前水的污浊度。数字量可通过模块上的电位器调节触发阈值，当浊度达到设置好的阈值后，D1指示灯会被点亮，传感器模块输出由高电平变成低电平，单片机通过监测电平的变化，判断水的浊度是否超标，从而预警并实时显示数据。浊度传感器模块的接口原理图如图3-10所示。该模块通过3PmXH-2.54接头与TS-300B传感器进行连接。调节10K蓝色电位器的旋钮可以对数字量输出触发阈值进行调节。图3-10浊度模块接口3.6键盘电路设计本设计采用硬件上拉的形式，键盘共设有4个按键。按键S1、S2可以上下拨动调节阈值。S3、S4闭合，用户按压按键的信号可以被传输到STM32单片机中，从而实现按压控制开启检测报警模式的功能。因此，此键盘满足本设计的使用。按键电路如图3-11所示。图3-11按键电路3.7显示电路设计显示电路采用的是中景园电子9.6寸串口屏，屏幕为彩色OLED屏可显示图片。该显示屏功耗低，正常情况下直流电流为3.3V-5V。并且对比度可以通过指令来进行控制。本OLED屏幕的IO占用较少，采用SPI通信协议，最多只需要4个I/O口就可以驱动，可谓多快好省。其显示原理图如图3-12。图3-12显示电路3.8提示音电路设计无源蜂鸣器的优点是：制作成本低；声音频率范围宽，可高分贝的发出某些频率的超声波以及可以做出“多来米发索拉西”的效果；在一些特例中，可以和LED复用一个控制口。无源蜂鸣器常用的驱动电路如下，一般不直接用单片机IO口驱动，IO口电流有限，使用三极管开关电路来驱动无源蜂鸣器。单片机驱动普通的LED，只要一直输出高电平或者低电平就可以对LED进行开关了，采用同样的方式来控制无源蜂鸣器是不是也可以鸣叫呢，测试发现是不行的，无源蜂鸣器必须提供频率为3KHz左右的PWM才可以让其鸣叫。另外可以通过调节驱动的PWM频率还有占空比，来改变无源蜂鸣器的鸣叫声音，逐步调节已达到用户需要的声音。无源蜂鸣器的工作原理与扬声器相同。在使用方波信号源驱动的应反向并联一个二极管，防止突然断电时产生的高压反向电动势击穿其他元件以及使用寿命缩短。有源蜂鸣器往往比无源的贵，就是因为里面多个震荡电路，只需接入额定电压的直流电即可发出指定频率的声音，频率由内部振荡电路决定，无法改变。无源蜂鸣器电路图如图3-12所示。图3-13蜂鸣器电路3.9本章小结本章将本设计的硬件部分分为单片机模块、传感器模块、供电模块与显示报警模块，分别介绍了各模块的电路设计思路与设计细节，并重点介绍了TDS模块与PH采集模块的参数计算与参数选择过程。

第4章系统软件设计4.1主程序设计本系统的软件主干流程图如图4-1所示。单片机启动之后首先完成一系列的内部外设初始化，诸如ADC的初始化及自校准，串口的初始化及定时器的初始化等。图4-1软件流程图初始化结束之后进行液晶显示及按键检测任务，主要目的是通过按键调节污染阈值。检查通过后控制器进入待命状态，等待接收采集信号，当接收到温度、PH、TDS及浑浊度模块采集后传来的数据后进行污染检测。而后不断循环判断当前数据是否达到污染程度，当出现等于或者大于污染阈值时启动警报系统。4.2检测程序设计程序软件初始化之后，我们将水质检测装置的PH玻璃探头放入待测溶液中，等待5分钟，探头内部进行离子交换产生电压差，而后进行放大及软件自动读取工作。控制器通过ADC读取数据后将PH值数据保存。最后控制器对于PH进行一个状态判断，若PH是一个正常且稳定的数值便将PH显示出来，若PH是一个非正常或跳变的数据便将程序返回上一次，重新进行测量。图4-2是PH检测过程。图4-2PH测量流程图与PH检测一样，待软件初始化之后，我们将水质检测装置的TDS玻璃探头及水温探头放入待测溶液中，等待3分钟，TDS探头对水中矿物含量进行检测，使TDS模块获得电导率并保存；水温探头对水温进行检测，使模块得到温度值并保存。控制器通过TTL协议读取TDS及温度模块数据后将TDS值与温度值保存。最后控制器对于TDS及温度进行一个状态判断，若数据值是一个正常且稳定的数值便将数据值显示出来，若数据值是一个非正常或跳变的数据便将程序返回上一次，重新进行测量。图4-3是TDS及温度检测过程。图4-3TDS及温度测量流程图4.3按键与报警程序设计初始化完成后，按键电路可以手动调节阈值的大小，方便检测水质是否安全。传感器开始采集数据并保存处理，若数据大于等于设定阈值便开启报警系统后进入显示任务，若未到达设定阈值便直接进入显示任务阶段。显示任务完成后程序又回到系统初始化之后，循环进行。图4-4按键与报警程序流程图。图4-4按键与报警程序流程图4.4传感器通信协议设计串行通信按照数据传送方向，分为以下三种方案。图4-5为串行通信三种传送方式。方案一：单工。数据传输只支持数据在一个方向上传输。方案二：半双工。允许数据在两个方向上传输，但是，在某一时刻，只允许数据在一个方向上传输，它实际上是一种切换方向的单工通信。方案三：全双工。允许数据同时在两个方向上传输，因此，全双工通信是两个单工通信方式的结合，它要求发送设备和接收设备都有独立的接收和发送能力。图4-5串行通信三种传送方式在本设计的传感器当中主要应用了方案一单工，即TTL串口通信的方式来实现数据传输。UART异步通信方式引脚连接方法如图4-6所示，RXD:数据输入引脚，数据接受；TXD:数据发送引脚，数据发送。图4-6UART异步通信方式引脚连接4.5本章小结本章首先讲述了系统软件部分的整体框架，阐明了程序的整体运行流程。分别讲述了程序，给出了各程序模块的流程图，讲明了程序的设计思路，其中重点讲述了PH、TDS检测过程及报警系统。最后又讲述了TDS及温度模块在数据传输中的设计过程。第5章制作与调试5.1焊接与组装在设计时考虑到PCB板可能要承受大电流的冲击，在所有主干线路均做了扇孔加粗处理。为了满足散热的需求，将发热量较大的电源模块单独放置到正面，这样便于在正面加装散热片，背面敷铜打过孔用来散热。由于电路板设计较为紧密，在焊接时应该应该遵循“先大后小，先低后高”的原则。先焊接正面的电源电路，在焊接时要密切注意加温时间及烙铁的静电防护，过长时间的高温及烙铁上携带的静电极有可能在焊接时击穿MOS管。待电源焊接完毕，先使用万用表检测一下电压输出是否正常再焊接单片机及其他模块。焊接前的部分元件如图5-2所示。图5-1焊接前器件图设计中所使用的电路板为各模块PCB板底板万用板，焊接后实物如图5-1所示。图5-2焊接后实物图5.2调试设计PCB时考虑到程序下载及调试的需求，在板上预留了SWD调试接口与UART通讯接口。实物焊接完成之后选取100ml待测液体，将温度探头、PH值探头、TDS值探头与浑浊度探头插入对其进行测试，检测过程迅速且运行平稳，测量数据大约5秒左右趋于稳定。需要注意的是浑浊度探头不能被水没过，以免烧坏。检测数据如图5-2所示，温度显示为27.8摄氏度、PH值6.91、浑浊度为413。从图中电源模块指示灯及采集模块指示灯正常点亮可以明显看出各模块工作正常。图5-2实物调试界面在本设计之中我们还用到了上位机这种强大的调试软件，上位机可以方便我们去调试开发这个设计。在本次设计之中，我们用了匿名科技这个调试软件，它不仅可以显示每个变量值，在可以以波形的形式去显示这些变量值的变化，以一种数学曲线这种更直观的方式去显示这些数据信息，更方便去表示这些状态的变化，甚至提供了图形的形式去表示一些具体的数据，所以说这个上位机软件可以说是非常强大。调试上位机如图5-3所示。图5-3调试上位机5.3本章小结本章主要介绍了本设计的制作与调试过程。主要从PCB的设计步骤与器件的焊接方法方面详细讲解了设计的制作过程。而后简要说明了设计的后期测试过程与测试结果。

结论本设计使用STM32F103单片机作为控制器，在其平台上制作实现了水质检测装置。该装置成功实现了对于PH、TDS、水温、浑浊度的检测，并使用了串口通信协议。在使用过程中，可以通过按键修改水质参数阈值，进而实验显示与报警的功能。电源设计输入电压范围为3V-40V，最大电流为3A，输出5V用来给控制器及全部模块供电。温度探头使用了精度较高的热电阻探头。对于TDS及温度的测量，使用了NE555芯片与探针、被测液体形成谐振电路，通过测量输出频率公式计算最终得到TDS值；使用了DS18B20芯片测量水温。水污染是非常严峻的，也是民众比较烦忧的问题，本设计的出现可以使民众拥有一款便捷、经济、可靠的检测装置。进一步也希望本研究方向能够出现升级版，比如拥有一款手机APP使主人能够在生活中任何地点时段观测水质情况。在检测参数上希望能够拥有更多的传感器测量更多的参数，比如矿物值成分等。在使用上希望能更加便捷、可靠、安全。但在软件方面还存在一些不足，主要集中TDS计算算法部分，公式计算的参数与实际会有一些误差。在硬件设计上也多少会有不足，从而影响到测量精度。整体实物缺少包装，没有3D打印机所以没有打印外壳，这样会降低安全性与可靠性。

致谢在此毕业设计与论文完成之时，我要感谢在这四年以来帮助过我的实验室老师们和教我知识的学院老师们。首先，衷心感谢我的论文指导老师蒋老师，她有着严谨的治学精神与精益求精的工作作风，这些都深深地感染和激励着我，蒋老师曾是在课堂上教授我许多专业知识，也曾是我在参加飞思卡尔智能车比赛时的指导老师。蒋老师从论文选题到开题再到检查，一直在给予我细心的指导和不懈的支持，在此谨向老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。同时我还要感谢给予我帮助的阿莫论坛的热心网友们。好的学习成绩离不开好的学习氛围。最后要感谢地下室的同学们，感谢你们在我困倦时为我加油打气，在我迷茫时为我指点方向，在我困难时为我献出自己的一份力量。

参考文献吴宇.小型移动水质监测系统的研究[D].浙江大学.2013谭晓辉，孙振东．便携式水质检测仪器的应用前景[J].医疗卫生装备，2007，28(8):1-5.任芳.浅谈物联网水质在线监测系统在水产养殖中的应用[J].山西科技，2014,29(04):154-156周金生.水质分析仪器的应用与发展简介[J].水文地质工程地质，1980,(02):38-41.尤炜.一种用于EPS的转矩传感器设计[D].电子科技大学.2013杨锋.基于直流电力线载波通信的光伏组件监测系统[D].南京邮电大学.2017S.Gumudavelli,D.Gurkan,S.A.HussainandR.Wang.Anetworkmanagementapproachforimplementingthesmartsensorplugandplay[C]//2010IEEESensorsApplicationsSymposium,Limerick,USA:IEEE,2010:261-264.TapparathLeelasattarathkul.Thedevelopmentofsequentialinjectionanalysiscoupledwithlab-on-valveforcopperdetermination[J].Talanta,2006,70(5):656-660.B.Rob,G.Steiner,M.Kiesshauer,K.Cammann.Instrumentwithintegratedsensorsforarapoddeterminationofinorganicions[J].Sensors&ActuatorsBChemical,1995,27(1-3):380-383.附录1原理图附录2程序#include"stm32f10x.h"#include"bsp_usart1.h"#include<string.h>#include"delay.h"#include"bsp_SysTick.h"#include"math.h"#include"bsp_adc.h"#include"ds18b20.h"#include"key.h"#include"OLED_I2C.h"GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;unsignedcharAD_CHANNEL=0;unsignedlongPH_num=0,PU_V=0;floatPH_Value=0;u8ph_temp=0,tu_temp=0;u16ph_result=0,tu_result=0;floattemp_data=250.0;floatcompensationCoefficient=1.0;//ζÈУ׼ϵÊýfloatcompensationVolatge;floatkValue=1.67;floatTEMP_Value=0.0;floatTU=0.0;floatTU_value=0.0;floatTU_calibration=0.0;floatK_Value=3203;charPH_Buff[6];charTU_Buff[5];charTEMP_Buff[5];chardissbuff[16];extern__IOuint16_tADC_ConvertedValue[4];floatADC_ConvertedValueLocal[4];voidGPIO_Configuration(void){ GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOB|RCC_APB2Periph_GPIOC|RCC_APB2Periph_AFIO,ENABLE); GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_SWJ_JTAGDisable,ENABLE);}voidPH_Value_Conversion(){ PH_Value=-5.7541*ADC_ConvertedValueLocal[0]+16.654; if(PH_Value<=0.0){PH_Value=0.0;} if(PH_Value>=14.0){PH_Value=14.0;} PH_Buff[0]=(int)(PH_Value*100)/1000+'0'; PH_Buff[1]=(int)(PH_Value*100)%1000/100+'0'; PH_Buff[2]='.'; PH_Buff[3]=(int)(PH_Value*100)%100/10+'0'; PH_Buff[4]=(int)(PH_Value*100)%10+'0'; dissbuff[1]=PH_Buff[0]; dissbuff[2]=PH_Buff[1]; dissbuff[3]=PH_Buff[2]; dissbuff[4]=PH_Buff[3]; dissbuff[5]=PH_Buff[4]; }voidTU_Value_Conversion(){ TU=ADC_ConvertedValueLocal[1]/0.66; TU_calibration=-0.0192*(temp_data/10-25.0)+TU; TU_value=-865.68*TU_calibration+K_Value; if(TU_value<=0){TU_value=0;}