基于单片机的水质监测系统设计开题报告
基于单片机的水质自动监控系统的设计
基于单片机的水质自动监控系统的设计发布时间：2022-10-10T07:35:43.144Z 来源：《工程建设标准化》2022年第11期第6月作者：黄跃娟魏颖[导读] 本文采用STC89C52单片机作为主控制芯片设计了一款能够自动检测水的PH值、含氧量、电离子参数黄跃娟魏颖哈尔滨华德学院 150025摘要：本文采用STC89C52单片机作为主控制芯片设计了一款能够自动检测水的PH值、含氧量、电离子参数、温度等功能的水质检测仪。
系统采用PH值传感器、含氧传感、电导传感器、温度器作为参数检测传感器，通过AD完成对传感器数据的采集，单片机进行转换，最终通过1602液晶进行显示。
同时采集到的信息可以通过键盘实现存储与查询，极大的方便了对水质检测。
关键词：水质；单片机；温度1、引言随着电子科技技术的发展，单片机技术已经渗透到了社会，家庭，工作的方方面面。
使用单片机技术让生活变得越来越简单，快捷，高效。
而随着人们都要喝的水来讲就显得尤为重要，因此本课题基于水质检测问题结合单片机技术，实现了水质检测系统的设计与研究。
生活水平的提高。
人们更加注重生活品质，注重健康的因素。
而作为现代的生活健康环保是最重要的，水质不好就是水污染，每年因为水污染导致水产品减产，但是水污染最影响的还是人们的健康，因为人们喝水时最近本的，吃的东西离不开水，健康就受到了威胁，健康想受到保障，环保最重要，我们国家提倡环保，尤其是水，水质的检测就有必要了，水质的检测最方便快捷无污染，那就要提到了自动化，经济实惠快捷啊。
2、设计方案采用STC89C52单片机作为主控制芯片设计了一款能够自动检测水的PH值、含氧量、电离子参数、温度等功能的水质检测仪。
系统采用电位器模拟传感器加AD采集的方式采水质参数、温度器作为参数检测传感器，最终通过1602液晶进行显示。
同时采集到的信息可以通过键盘实现存储与查询，极大的方便了对水质检测。
3、系统硬件设计（1）水质参数检测电路设计纯水本身也可以导电。
基于单片机水质监测系统的设计开题报告
毕业设计（论文）任务书
题目基于单片机的水质监测系统设计
专业学号姓名
主要内容、基本要求、时间安排、主要参考资料等：
一、主要内容
1.查阅相关资料，了解本课题的研究现状，并完成开题报告和文献综述；
2.完成方案选择，并进行硬件和软件的设计；
3.根据设计方案完成毕业设计作品制作与调试；
4.撰写毕业设计论文。
二、基本要求
1.以单片机为控制核心，完成用水质监测系统的设计与制作；
2.实时有效检测水温、液位、流速、PH等常规指标及水质的TDS及有害
物质。
检测误差小于5%。
3.能够对不同监测点进行测试组网通信。
三、时间安排
1.第7学期9-13周查阅资料，撰写开题报告和文献综述。
2.第7学期14-18周确定毕业设计方案，完成电路设计。
3.第8学期1-3周完成毕业设计作品的制作与调试。
4.第8学期5-8周完成论文的撰写和修改，提交毕业设计成果。
5.第8学期9-12周进行毕业设计答辩。
四、主要参考文献
[1]王靖.水质监测系统设计[J].黑龙江科技信息. 2017(13)
[2]张开云. 基于单片机的实时水质监测系统设计[J].网络安全技术与应用. 2020(06)
[3]张慧敏.水质监测系统分析及常见的问题研究[J].科技创新导报. 2017(23)
完成期限： 2023年5月
指导教师签名：
专业负责人签名：
填表日期：。
基于单片机的环境监测系统开题报告
本科毕业论文（设计）开题报告姓名学号所在专业电子信息工程论文（设计）题目基于单片机的环境监测系统选题的目的和意义：随着电子技术的迅猛发展，环境监测的方法也不断改进，尤其是以计算机系统为基础的环境监测手段更加方便、快捷，广泛适用于农业温室控制和日常家庭生活等。
随着社会的不断发展，人们对农产品的需求越来越高，传统能也生产方式已经远不能满足社会的需要，而随之诞生的现代农业技术愈来愈受到人们的青睐，温室大棚就是其中一种。
我们知道，农作物的生长受到光照、温度、湿度和压强等多重因素的共同作用，而温室可以借助计算机系统模拟植物生长的气候条件，提供最佳的生长环境以避免因外界恶劣气候等不利因素的影响，进而提高农作物的产量。
此外，室内空气质量对人们的日常生活也产生了重要影响，适宜的温湿度能给人舒适感，而有害气体的散发却严重损害人体健康。
因此，如何控制室内温度、湿度、气压等影响空气质量的因素显得至关重要。
而传感器技术的发展为我们解决这个问题找到了突破口，我们可以运用单片机配合传感器实时采集环境数据并进行处理实现自动控制。
文献综述（国内外研究现状、研究方向、进展情况、存在问题等，并列出所查阅的主要国内外参考文献，要求3000字以上）：1、国外研究现状、研究方向及发展趋势国外对于环境监测技术的研究较早，就温室控制而言，始于20世纪70年代。
从组合仪表，采集、记录、控制待监测地信息到80年代末的分布式控制系统再到目前正在研发当中的基于计算机的数据采集的综合控制系统。
历经四十多年的发展，环境监测测控制技术日新月异，研制自动化、微型化、无人化的智能监测控制系统成为各国追求的目标。
在日本，凭借其先进的计算机技术，将各种植物生长发育不同阶段所需要的环境因素编写成计算机程序，对温室环境因素进行相应的调节，当某一因素发生变化时（如光照），在计算机的控制之下其他因素（如湿度、温度、CO2浓度等）随之作出适当的修正或调整，始终保持各个环境因素为最佳配合状态，另外，为实现播种、浇灌、喷药等作业的自动化，日本还研制了蔬菜塑料大棚。
基于单片机的水质监测系统的设计
基于单片机的水质监测系统的设计作者薛松林指导教师张仲义摘要:现在水源污染已经成了社会密切关注的话题，所以对水质进行监测成了保护水资源的一项重要措施，基于此本文设计了一款能够有效监测水质的系统。
对于水质的监测主要是监测水中自由离子浓度和水的浑浊度。
设计的方案是基于单AT89C51单片机，对水源进行采集，再通过传感器对采集到的水源进行处理产生模拟信号，之后再通过模拟信号转变成数字信号转换器（A/D转换器），转变之后的信号传送给单片机，单片机接收到信号之后进行处理后再显示模块进行显示。
通过本设计可以有效地得出水中浑浊度、自由离子浓度，从而判断水的污染情况！在本设计中，系统地介绍了水质监测的原理、硬件的结构、工作原理及其使用和各部分功能电路的设计。
关键词:水质监测、AT89C51单片机、数据采集、A/D转换、水中自由离子浓度、浑浊度、传感器Water quality monitoring system based on single chip designabstract: now water pollution has become a social topic closely, so the water quality monitoring has become an important measures to protect water, I designed a model based on effective monitoring of water quality system.Monitoring for water quality monitoring is mainly free ion concentration in water and the turbidity of water. Design scheme is based on single AT89C51, the acquisition of water and water supply were collected by sensors to produce analog signal processing, and then through the analog signal into digital signal converter (A/D converter), after the change of signal is transmitted to MCU, MCU receives the signal after processed before display module display. Through this design can effectively draw the water turbidity, free ion concentration, to judge the water pollution situation! In this design, systematically introduces the principle of water quality monitoring, the hardware structure, working principle and its usage and function circuit design of each part Keywords: water quality monitoring, AT89C51 single chip microcomputer, data acquisition, A/D conversion, free ion concentration in water, turbidity, sensors目录1.绪论 (1)1.1 我国水质监测背景 (1)1.2 国内水质监测技术的现状 (1)1.3 水质监测的意义 (2)1.4 水质监测的监测指标 (2)2水质监测的方法和原理 (4)2.1 水中自由离子浓度与水的导电率的相互关系 (4)2.2 水的浑浊度的监测原理 (4)3水质监测系统的硬件设计 (5)3.1 单片机的选择 (5)3.1.1单片机介绍 (5)3.1.2 单片机的最小系统 (7)3.2 复位电路和晶振电路 (8)3.3 显示电路设计 (9)3.4 传感器的选择 (11)3.5 A/D转换 (12)4 水质监测系统的软件设计 (14)4.1 C语言的特点和程序结构 (14)4.2水质监测主程序流程图 (15)4.3 ADC0832数据读取程序流程 (16)总结 (17)附录 (18)1 自由离子浓度和浊度监测原理图 (18)2 仿真图 (18)3 程序清单 (19)致谢 (27)参考文献 (28)1.绪论1.1 我国水质监测背景中国水资源的分布极其不均匀，水土流失矿山污水导致人类周围的水环境污染日趋严重，严重制约了经济的发展和危害着人类的健康。
基于单片机的智能水质监测系统设计
基于单片机的智能水质监测系统设计摘要水质监测系统是一种可以有效地监测和评估水质的重要设备。
基于单片机的智能水质监测系统设计可以实现对水质的实时监测和评估，提高水质监测的精度和效率。
本文介绍了基于单片机的智能水质监测系统的设计原理、硬件结构和软件实现。
该系统采用多种传感器对水质的各项指标进行实时监测，并通过单片机控制系统对数据进行处理和分析。
实验结果表明，该系统具有高度的可靠性和稳定性，可以实现对水质的实时监测和评估，为水环境保护提供了有力的支持。
关键词：单片机；水质监测；传感器；数据处理；水环境保护AbstractWater quality monitoring system is an importantequipment for efficient monitoring and evaluating of water quality. The design of intelligent water quality monitoring system based on single-chip microcomputer can realize real-time monitoring and evaluation of water quality, and improve the accuracy and efficiency of water quality monitoring. This paper introduces the design principle, hardware structure and software implementation of intelligent water qualitymonitoring system based on single-chip microcomputer. The system adopts multiple sensors to real-time monitor various indicators of water quality, and processes and analyzes data through single-chip microcomputer control system. The experimental results show that the system has highreliability and stability, can realize real-time monitoring and evaluation of water quality, and provides powerfulsupport for water environmental protection.Keywords: Single-chip microcomputer; Water qualitymonitoring; Sensor; Data processing; Water environmental protection引言随着全球经济发展和人口增长，水资源已经成为一个紧迫的问题。
基于单片机的水质量检测设计
基于单片机的水质量检测设计
水质量检测是对水体中各种有害物质进行检测和分析的过程，是保证饮用水安全的重要环节。
随着科技的发展，多种检测方法不断涌现，其中基于单片机的水质量检测系统由于具有成本低、精度高、操作方便等优点而被广泛应用。
本文主要介绍一种基于单片机的水质量检测设计方案。
该设计采用常见的水质量检测指标作为检测参数，通过传感器采集相关参数并进行处理，最终在液晶屏上输出结果。
首先，本设计选用的水质量检测指标包括PH值、溶解氧（DO）、浊度、电导率等参数。
其中PH值指水中的酸碱程度，DO指水中溶解的氧气含量，浊度则是指水中微小颗粒对光线的散射。
这些指标都是评价水质量的重要因素。
其次，为了获取这些指标的准确数据，本设计采用了多种传感器，包括PH传感器、DO传感器、浊度传感器和电导率传感器。
通过将传感器与单片机连接，可以实时获取相关参数并进行处理。
然后，本设计采用了一种基于单片机的算法，通过处理传感器获取的数据来计算出各项指标的值。
采用这种算法的好处在于可以减小系统的成本，同时也能保证数据的精确度。
最后，在设计的过程中，本文采用了液晶屏来实时输出检测结果。
通过简单的界面设置，用户可以直观地了解水质量的情况，并进行相应处理。
综上所述，基于单片机的水质量检测系统应用广泛，可以用于水质检测及净水设备的控制等领域。
而且，该设计方案不仅成本低，而且操作简便，将成为未来水质量检测领域的重要发展方向。
基于单片机的水质监测系统的设计
基于单片机的水质监测系统的设计作者薛松林指导教师张仲义摘要:现在水源污染已经成了社会密切关注的话题，所以对水质进行监测成了保护水资源的一项重要措施，基于此本文设计了一款能够有效监测水质的系统。
对于水质的监测主要是监测水中自由离子浓度和水的浑浊度。
设计的方案是基于单AT89C51单片机，对水源进行采集，再通过传感器对采集到的水源进行处理产生模拟信号，之后再通过模拟信号转变成数字信号转换器（A/D转换器），转变之后的信号传送给单片机，单片机接收到信号之后进行处理后再显示模块进行显示。
通过本设计可以有效地得出水中浑浊度、自由离子浓度，从而判断水的污染情况！在本设计中，系统地介绍了水质监测的原理、硬件的结构、工作原理及其使用和各部分功能电路的设计。
关键词:水质监测、AT89C51单片机、数据采集、A/D转换、水中自由离子浓度、浑浊度、传感器Water quality monitoring system based on single chip designabstract: now water pollution has become a social topic closely, so the water quality monitoring has become an important measures to protect water, I designed a model based on effective monitoring of water quality system.Monitoring for water quality monitoring is mainly free ion concentration in water and the turbidity of water. Design scheme is based on single AT89C51, the acquisition of water and water supply were collected by sensors to produce analog signal processing, and then through the analog signal into digital signal converter (A/D converter), after the change of signal is transmitted to MCU, MCU receives the signal after processed before display module display. Through this design can effectively draw the water turbidity, free ion concentration, to judge the water pollution situation! In this design, systematically introduces the principle of water quality monitoring, the hardware structure, working principle and its usage and function circuit design of each partKeywords: water quality monitoring, AT89C51 single chip microcomputer, data acquisition, A/D conversion, free ion concentration in water, turbidity, sensors目录1.绪论 (1)1.1 我国水质监测背景 (1)1.2 国内水质监测技术的现状 (1)1.3 水质监测的意义 (2)1.4 水质监测的监测指标 (2)2水质监测的方法和原理 (4)2.1 水中自由离子浓度与水的导电率的相互关系 (4)2.2 水的浑浊度的监测原理 (4)3水质监测系统的硬件设计 (5)3.1 单片机的选择 (5)3.1.1单片机介绍 (5)3.1.2 单片机的最小系统 (7)3.2 复位电路和晶振电路 (8)3.3 显示电路设计 (9)3.4 传感器的选择 (11)3.5 A/D转换 (12)4 水质监测系统的软件设计 (14)4.1 C语言的特点和程序结构 (14)4.2水质监测主程序流程图 (15)4.3 ADC0832数据读取程序流程 (16)总结 (17)附录 (18)1 自由离子浓度和浊度监测原理图 (18)2 仿真图 (18)3 程序清单 (19)致谢 (27)参考文献 (28)1.绪论1.1 我国水质监测背景中国水资源的分布极其不均匀，水土流失矿山污水导致人类周围的水环境污染日趋严重，严重制约了经济的发展和危害着人类的健康。
基于单片机的智能水质检测系统设计
2021年 / 第10期 物联网技术190 引 言随着世界现代化经济的快速发展，环境问题逐渐恶化，其中水资源的处理更是成为了环境问题中的重要一项。
水资源在人类生存发展过程中起着至关重要的作用，不论是工农业生产还是人们的日常生活都离不开水资源，尤其水产养殖业对水质有着更为苛刻的要求。
但目前水质检测大多仍依靠传统的化学滴定方法完成，而该方法精度较低且操作复杂，因此设计一套智能自动化水质检测系统尤为重要[1]。
水质检测需结合控制技术、通信技术、传感器技术等，采用多种传感器才能获取pH 值、氨氮值、重金属含量等重要的水质数据。
文中基于便捷性、准确性等因素，借助单片机嵌入式微处理器与通信技术设计了一款智能水质检测系统，通过上位机进行实时水质检测，从而提高水质检测的自动化水平与检测效率[2]。
1 智能水质检测系统整体设计智能水质检测系统主要以STM32单片机为系统的主控核心，通过与通信模块、水质传感器等的有效结合，组成了一套智能化水质检测系统。
STM32单片机作为主控单元，需要不断对各类传感器进行A/D 采样，并将采集的数据进行滤波、转换等处理，之后再通过无线通信模块将采集的水质数据发送到上位机，便于工作人员实时掌握当前水域的水质情况[3]。
若当前水质变化情况较大或者某一指标超标，可通过上位机及时传递报警信息。
智能水质检测系统框架如图1 所示。
图1 智能水质检测系统框架智能水质检测系统主要分为两部分。
第一部分主要通过A/D 模块采集多个水质传感器的数据，并将数据发送给单片机进行相应的数据处理，之后将输出结果传输给显示屏进行显示；第二部分主要采用无线通信方式将检测结果上传给上位机，经处理后将数据显示在上位机界面，同时判断水质质量，并绘制水质变化图。
若水质某项指标超过阈值则会通过上位机显示。
2 智能水质检测系统硬件设计2.1 主控芯片STM32F407系列芯片的工作频率为168 MHz ，通信接口为15个（包括USART 、SPI 、I 2C 、CAN 、SDIO ），含有2个12位DAC 和3个12位ADC ，以及17个定时器，是一款极具性价比的高性能微处理器。
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基于单片机的水质监测系统设计开题报告
天津科技大学本科生
毕业设计（论文）开题报告
学院电子信息与自动化学院
专业 2009测控技术与仪器
题目基于单片机的水质监测系统设计
姓名
指导教师（签名）
年月日
拟选题目基于单片机的水质监测系统设计
选题依据及研究意义
近年来，由于工业生产的扩大及人类活动的频繁增加都改变了天然水的性质和组织，从而影响了水资源的使用价值并已威胁到人类的健康。
因此，人类生活所需水资源的质量越来越多的受到了人们的关注，并正在通过各种途径及方法来改变水资源的质量。
水质监测是水资源管理与保护的重要基础，液体的温度、色度、浊度、pH 值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生物需氧量等特性参数可以反映液体的许多理化性质，因此测量液体的特性参数可以有效地监测水质，例如：（1）地表水及地下水——经常性监测；（2）生产和生活过程——监视性监测；（3）事故监测——应急监测；（4）为环境管理——提供数据和资料；（5）为环境科学研究——提供数据和资料。
水质监测对人类社会有重要的意义：(1)提供代表水质质量现状的数据，供评价水体环境质量使用；(2)确定水体中污染物的种类数量以及分布状况，追朔污染物的来源、污染途径、迁移转化，预测水体污染的变化趋势；(3)判断水污染对环境生物和人体健康造成的影响，评价污染防治措施的实际效果；(4)为实现水体污染控制提供数据基础。
文献综述（对已有相关代表性研究成果的综合介绍与评价）
传统的水质监测工作主要以人工现场采样、实验室仪器分析为主。
虽然在实验室中分析手段完、备，但实验室监测存在监测频次低、采样误差大、监测数据分散、不能及时反映污染变化状况等缺陷，难以满足政府和企业进行有效水环境管理的需求。
鉴于传统监测方法的众多不足，水质的自动监测已经成为有关部门及时获得连续性的监测数据的有效手段。
只需经过几分钟的数据采集，水源地的水质信息就可发送到环境分析中心的服务器中。
一旦观察到有某种污染物的浓度发生异变，环境监管部门就可以立刻采取相应的措施，取样具体分析。
可见，水质分析系统最大的优势便在于可快速而准确地获得水质监测数据，为饮用水安全提供了重要的保证。
自动水质监测系统的应用，有助于环保部门建立大范围的监测网络收集监测数据，以确定目标区域的污染状况和发展趋势。
随着监测技术的不断成熟和进步，环境水质监测工作更开始向自动化、智能化和网络化为主的监测方向发展。
纵观我国的水质监测体系建设，经过多年发展，已初步建成具有我国特色的环境连续自动监测管理和技术体系，并已逐渐形成网络。
水质自动监测仪器仍在发展之中，欧、美、日本、澳大利亚等国均有一些专业厂商生产。
目前，经较成熟常规项目有：水温、PH、溶解氧、电导率、浊度、氧化还原电位、流速和水位等。
常用监测项目有：COD、高锰酸盐指数、TOC、氨氮、总氮、总磷。
其他还有：氟化物、氯化物、硝酸盐、亚硝酸盐、氰化物、硫酸盐、磷酸盐、活性氯、TOD、BOD、UV、油类、酚、叶绿素、金属离子（如六价铬）等。
科技的日新月异使水质监测手段也越来也多，自动化，机械化成为水质监测的必然发展趋势。
研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等） 一．基本框架
二．基本思路
说明水质监测系统的作用，系统描述水质监测系统的基本结构及工作原理。
综述其与单片机技术相结合的优势，构造多功能，适用范围广、操作方便的水质检测系统。
系统硬件电路设计。
如：单片机运行基本单元电路设计；水体的温度、电导率、溶解氧、浊度、pH 值等参数传感器的选型及调理电路设计、通信电路设计等。
要求系统硬件设计合理，可靠性高，具有一定的抗干扰措施。
系统软件设计。
采用结构化、模块化的程序设计方法，运用C 语言编写完整的系统运行程序。
要求仪表可以实现正常使用测量显示功能、 信号处理及传输功能等。
三．研究方法
1.在程序编写方面，要运用C 语言编写完整的系统运行程序
2.采用PROTEL 、PROTEUS 等软件绘制系统电路图，完成系统的仿真与调试 研究进程安排
3.1-3.21（1-3周）进行毕业实习并完成实习报告
322-3.28（4周）查阅相关资料，翻译英文资料完成开题报告 3.29-4.11（5-6周）完成系统总体方案的设计，仪表的选择 4.12-4.25（7-8周）完成系统硬件电路设计 4.26-5.9（9-10周）完成系统软件设计
5.10-5.16（11周）探讨进一步提高系统测量精度的构思和实施措施 5.17-5.30（12-13周）完善系统程序设计，完成系统调试并运行测试 5.31-
6.13（14-15周）撰写毕业设计说明书，准备答辩
主要参阅文献
[1] 王庆利，单片机设计标准程序.北京邮电大学出版社，2008
[2] 黄可，彭为，单片机典型系统设计实例精讲，电子工业出版社， 2006.5 [3] 乐嘉华，温度检测技术的现状和未来，煤油化工自动化[J].1998 [4] 沙占友. 集成温度传感器原理与应用，机械工业出版社，2002
[5] 刘川来，李康康，刘成才，徐健，一种组合式温度传感器的研究[J]. 仪器仪表学报，2007
[6] 余威明，DS18B20高精度多点温度检测显示系统[J]. 仪表技术, 2007 [7] 郑联英，水溶液电导率的测量方法研究[D]，北京化工大学，2007
[8] Hu Hongbing ，Measuring for temperature characteristic of temperature relay ，Electro Mechanical,2003
[9] Sun Kai ，Controlling temperature system of resistance stove ，Sensor Technology ，2003
被测多路传A/D 转换器 单片机
显示仪
其它说明
指导教师是否同意开题
签名:
年月日教研室教学负责人签署
签名:
年月日
说明：
1、开题报告工作从第七学期学生确定毕业设计（论文）题目后开
始，在教师指导下，学生通过调研、收资后，于第八学期第四周
前完成。
2、纸张填写不够可另加附页。