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饮用水质量检测系统设计电子与通信工程系(附件)【字数:9105】

2024-01-25 16:42编辑: www.51jrft.com51今日论文网
摘 要本次毕业设计主要面向当今市场上饮用水质量检测控制系统关联产品所存在的普遍缺陷,如研发成本高、人机交互性差等,提出了“饮用水质量检测系统设计”的课题,配置了一款以STM32微处理器作为主控的控制系统,这款系统在对饮用水测量过程中,能够通过其内部的高性能TDS探头,实现对水质的快速检测,系统将检测结果显示在液晶屏上供用户进行查看,与此同时当检测到饮用水质不达标时可以进行报警功能,用户可以通过按键来对水质阈值进行设置。这款系统的实现是以微型控制器作为核心主控,在硬件电路架构方面结合高性能器件,构建了饮用水质量检测控制系统的硬件结构。要想实现对研发成果的校验,本次毕业设计进行了大量测试,通过对测试数据的综合分析可以知道,各项设计成果符合饮用水质量检测控制系统的预期指标性能。
目录
一、 引言 1
(一) 饮用水质量检测系统的发展背景 1
(二) 饮用水质量检测系统的国内外发展现状 2
(三) 本文主要研究内容 2
二、 饮用水质量检测系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
(一) 饮用水质量检测系统主控电路设计 4
(二) 水质检测电路设计 5
(三) 水质报警电路设计 7
(四) 液晶显示电路设计 8
(五) 数据存储电路设计 9
四、 系统软件设计 11
(一) 饮用水质量检测系统的主程序流程设计 11
(二) 水质检测子程序流程设计 12
(三) 水质报警子程序设计 13
(四) 液晶显示子程序流程设计 13
(五) 数据存储子程序设计 15
五、 实物制作与安装 16
总结 17
参考文献 18
致 谢 19
附录一 原理图 20
附录二 PCB图 21
附录三 元件列表 22
附录四 程序 23
引言
饮用水质量检测系统的发展背景
在对开发资料的详细调阅过程中,可以清晰的发现这种系统总是存有一些明显的不足之处,然而这些现象却无法进行根本的解决,比如饮用水 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072
质量检测控制系统在长时间工作运行时由于程序代码的缺陷,致使内存出现溢出,从而导致程序卡死等现象,随着饮用水质量检测控制系统的长时间发展过程,很多资料表示,这些较为明显的现象基本上是由微型控制器的性能瓶颈所导致的,本次毕业设计在饮用水质量检测控制系统的研发基础上,提出了“饮用水质量检测系统设计的研究课题,本论文进行了大量资料的查阅,由于这类饮用水质量检测控制系统具有很长的发展之路,因此各类研发资料较多,根据时间的进行,初期饮用水质量检测控制系统在市场上的出现要追溯到科学技术出现初期,科技水品技术在这个历史阶段具有典型的特征,因为很多科学技术还处于雏形阶段,所以此时的饮用水质量检测控制系统尚且没有植入高性能技术,内部电路架构非常简单,这时处在电子管时期,各种电子元器件的外形体积非常庞大,各个元器件之间的间距也非常大,当时的控制处理器还没有高度集成化,仅能执行简单的逻辑驱动控制,在对饮用水质量检测控制系统进行驱动控制时,需要借助大量外围电路模块的配合,才能执行一些简单功能。在饮用水质量检测控制系统的发展道路中,离不开高性能电路模块的配合,在一定程度上可以说正是靠这一些高性能电路模块的嵌入,才能够保证饮用水质量检测控制系统的综合指标性能,例如近年间取得飞速发展的蓝牙模块、以太网模块、WIFI模块和Zigbee通信模块等,这一些独立集成式的通信模块为饮用水质量检测控制系统提供了简单实用并且高速的通信接口,将它配置到这款系统中,经过软件代码驱动的构建,能够使得它具有物联网形态,这也是饮用水质量检测控制系统未来发展的一个新方向。一份调查数据表明,无论是研发人员还是用户,对于饮用水质量检测控制系统的性能现状总是不能够完全满足,特别是在饮用水质量检测控制系统对于指令响应速度方面,虽然今日控制器芯片已经完成了32位数据运算能力,但是用户在使用过后,仍旧是提出越拉越多的使用需求,而对于外部数据的获取和采集方面,用户需要更为强大的传感器件,从而实现精度更高、采集转换速度更快的探头,这样才能够确保饮用水质量检测控制系统工作的各项性能指标,随着32位微处理器的不断普及,大量老旧的饮用水质量检测控制系统正在不断被淘汰,而伴随着饮用水质量检测控制系统研发技术的不断普及,很多植入新型技术而成的饮用水质量检测控制系统不断涌入市场,这对于老式陈旧技术是一种冲击,甚至对饮用水质量检测控制系统的革新和洗涤,这样就在很大程度上使得饮用水质量检测控制系统的发展得到了促进。
饮用水质量检测系统的国内外发展现状
目前国内对于饮用水质量检测控制系统的研发设计热情高昂,这主要是受到国内的发展现状和市场情绪的干扰,由于内地在饮用水质量检测控制系统的研究领域相对于国外来说处于落后地位,伴随着这几年科研环境的不断向好,越来越多的研发人员投入到了对饮用水质量检测控制系统的设计中,为了提升系统的工作性能,最近几年间以ARM微处理器作为主控的方案逐渐盛行起来,这类上百兆的主频速度的高性能处理器可以使得饮用水质量检测控制系统具备更高性能的系统响应,它是使饮用水质量检测控制系统具有高性能与此同时能够运行智能算法的关键,最近几年间人工智能技术的盛行,是饮用水质量检测控制系统在未来几年间的发展新趋势。
本文主要研究内容
经过上文的简要介绍,接下来将进行设计工作,在正式开展设计前,这里需要确立各项功能指标,本课题选用了意法半导体公司的STM32微处理器来构建主控,在硬件框架结构方面将配置各项功能电路,通过对开发资料的详细查阅,目前市面上已经有大量优秀设计方案,本论文将在这个基础上进行完善和提升,通过软硬件的设计,最终使得这款系统在对饮用水测量过程中,能够通过其内部的高性能TDS探头,实现对水质的快速检测,系统将检测结果显示在液晶屏上供用户进行查看,与此同时当检测到饮用水质不达标时可以进行报警功能,用户可以通过按键来对水质阈值进行设置。
饮用水质量检测系统的方案设计
考虑到本课题的设计内容较多,为了能够将各项功能指标实现最好的工作状态,这里需要进行完成系统方案的确立,采用了STM32微处理器来作为主控,结合每一项高性能元器件,生成了最小系统等电路部分,为了能够合理的将这些功能模块进行线路连接,本论文选用了图中的线路对接关系,STM32微处理器通过专用接口来实现数据流的交互。
在实现对饮用水质的准确采集功能方面,本课题采用了TDS传感器探头来搭建检测电路,它的主要作用是将水质转换为模拟电压信号进行输出。

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