基于单片机和WIFI的无线式TDS水质测试仪设计

基于单片机和WIFI的无线式TDS水质测试仪设计(论文13500字)
摘要：本设计实现了一款以STM32单片机以及WIFI传输模块为核心的水质测试仪。本设计TDS值的采集主要是通过测量电导率间接实现，为减小温度对电导率测量值的影响，本设计运用温度传感器模块进行温度测量，并通过单片机程序据所测温度进行相关计算，实现温度补偿从而得出TDS值。WIFI模块可以实现传感器与智能手机的互联，使得该设计更加便携高效。该设计主要包括电导率采集电路、温度测量电路、WIFI传输电路。本设计较现有产品而言测量结果较精确，且成本较低，操作简单，十分便携等优点。通过该设计可以方便快捷的测得TDS值，随时随地确保饮水安全。
关键词：TDS；单片机STM32；WIFI；温度补偿

The design of wireless TDS measuring instrument based on Microcontroller Unit and WIFI
Abstract：This paper intends to design a TDS tester system based on WIFI .This project get the TDS value through conductivity measurement circuit and get the temperature value through the temperature sensor.Temperature compensation can reduce the influence of conductivity measurement. Then the TDS value can be measured by the MCU.WIFI module make this design more efficient and portable, and the WIFI module send the value of TDS measuring system to the smart phone. The design includes the signal collect circuit,temperature measurement circuit WIFI module circuit and alarm circuit.This TDS measuring instrument is easy to operate and have simple structure and low cost.The measurement of TDS plays an important role in helping people judge the water quality.
Key words: TDS;MCU;conductivity;temperature compensation
 

目 录
1 绪论    1
1.1 研究背景及意义    1
1.2 国内外研究现状    1
1.3 研究的主要内容及章节安排    3
1.4 设计要求    4
2 方案论证及设计    4
2.1 单片机的选择与论证    4
2.2 温度传感器的选择与论证    5
2.3 无线发射接收模块的选择与论证    5
2.4 系统整体结构的设计    6
3 系统的硬件电路设计与原理    6
3.1 STM32f103zgt6介绍    6
3.1.1 性能介绍    6
3.1.2 STM32复位电路    7
3.1.3 STM32晶振电路    8
3.1.4 SWD调试模块    8
3.2 TDS传感器    9
3.2.1 TDS传感器测量原理    9
3.2.2 TDS传感器概述    9
3.3温度传感器电路设计    10
3.3.1 温度补偿原理    10
3.3.2 DS18B20温度传感器结构    11
3.3.3 DS18B20温度传感器控制方法    11
3.3.4 DS18B20温度传感器性能    12
3.4 无线收发模块电路设计    12
3.4.1 ATK-ESP8266概述    12
3.4.2 ATK-ESP8266模块参数    13
3.5 报警电路    14
3.5.1 报警电路原理图    14
3.6 设计电路实现    14
3.6.1 原理图    14
3.6.2 PCB版图设计    15
3.6.3 焊接与调试    16
3.6.4 实物图    16
4 基于STM32的TDS测量仪的软件设计    16
4.1 系统总体流程图    16
4.2 电导率测量    17
4.3 DS18B20温度采集    18
4.4 TDS值测量    20
4.5 WIFI模块    22
4.6 软件设计    23
4.6.1 网络调试助手    23
4.6.2 运行程序    24
5 系统的测试与结果分析    24
5.1 温度补偿测试分析    24
5.1.1 测试材料及仪器    24
5.1.2 具体步骤    24
5.2 实验测量    28
5.2.1 测量数据    28
5.2.2 测量结果分析总结    28
6 总结与展望    29
附录    30
附录一：元器件清单    30
附录二：程序附录    30
参考文献    33
致谢    34