项目编号：mcuclub-dz-304
设计简介：
项目名：环境监测（实物）
项目编号：mcuclub-dz-304
单片机类型：STM32F103C8T6
具体功能：
1、通过JXM-O2传感器检测氧气浓度，当氧气浓度小于设置最小值，进行声光报警
2、通过DHT11检测温湿度，当温湿度不在设置的上下限值之间，进行声光报警
3、通过PH检测模块检测PH值，不在设置的上下限值之间，进行声光报警
4、通过按键可是设置各阈值
5、通过OLED显示各测量数据
6、通过ESP8266 WIFI模块，可将数据传到手机端，手机端可修改各阈值
总字数：17746
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摘 要
随着计算科学的发展，我国的水环境监测系统也取得了长足的进步，监测系统的使用也较为普遍，但仍存在预警机制薄弱、监测参数单一等问题，水环境监测系统，不仅依赖化学分析仪器设备，还对数据的获取、分析、处理也提出了较高要求。基于以上问题，本文设计一款水环境监测系统，对水环境的保护具有一定的意义。
本文以STM32单片机作为主控芯片，通过DHT11传感器获取水环境的温湿度；通过JXM-O2传感器检测水中氧气浓度；通过PH检测模块检测水中的PH值，采用OLED显示屏对环境温湿度、氧气浓度和PH值等进行显示，除此之外，通过WiFi连接手机端和系统端，可以将监测到的实时参数数据发送到手机端进行显示，也可以通过手机端远程控制阈值设置和模式切换。
实物测试表明，该系统提供阈值设置功能，当检测到实时水环境参数异常时，能够生成异常数据，并通过声光报警器实现预警功能，为评估、保护和改善水环境起到了重要作用。
关键词：STM32单片机；水环境监测；传感器；WiFi；显示屏
Abstract
With the development of computing science, China’s water environment monitoring system has also made great progress, the use of monitoring system is also more common, but there are still weak early warning mechanism, single monitoring parameters and other problems, water environment monitoring system, not only rely on chemical analysis instruments and equipment, but also put forward higher requirements for data acquisition, analysis and processing. Based on the above problems, this paper designs a water environment monitoring system, which has certain significance for the protection of water environment.
In this paper, STM32 MCU is used as the main control chip, and the temperature and humidity of water environment is obtained by DHT11 sensor. The oxygen concentration in water was detected by JXM-O2 sensor. The PH value of the water is detected by the PH detection module, and the ambient temperature and humidity, oxygen concentration and PH value are displayed by the OLED display screen. In addition, the real-time parameter data monitored can be sent to the mobile end for display through the WiFi connection between the mobile end and the system end, and the threshold setting and mode switching can also be remotely controlled through the mobile end.
The real test shows that the system provides threshold setting function, can generate abnormal data when real-time water environment parameters are detected abnormal, and realize early warning function through sound and light alarm, which plays an important role in evaluating, protecting and improving water environment.
Key words: STM32 MCU; Water environment monitoring; Sensor; WiFi; Display screen
目 录
1.绪论
1.1 研究背景及其研究意义
1.2 国内外研究现状
1.3 研究目标
2.系统方案设计
2.1 整体方案设计
2.2 主要器件选型选择
2.2.1 主控芯片方案选择
2.2.2 显示模块方案选择
2.2.3 按键模块方案选择
2.2.4温湿度检测模块方案选择
3.硬件电路设计
3.1 单片机最小系统
3.1.1 主控模块电路
3.1.2 晶振电路
3.1.3 复位电路
3.1.4 电源电路
3.1.5 下载电路
3.2 DHT11温湿度检测模块电路
3.3 O2浓度检测模块电路
3.4 PH检测模块
3.5 按键电路模块
3.6 OLED显示模块电路
3.7 声光报警报警提醒电路模块
3.8 WIFI无线通信模块
4.系统程序设计
4.1 编程软件介绍
4.2 系统主流程设计
4.3 独立按键
4.4 温湿度检测模块子流程
4.5 OLED显示流程设计
4.6 WiFi模块子流程设计
5.实物调试
5.1 实物焊接
5.2 实物总体设计
5.3温湿度调节实物测试
5.4 O2浓度调节实物测试
5.5 PH浓度调节实物测试
5.6 控制模块实物测试
总结
参考文献
致谢
附录
附录A：原理图
附录B：PCB
附录C：程序