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基于STM32的智能多场景水质与土壤监测系统：无线有线传输、实时数据与阈值报警功能集成

news 2026/6/12 15:10:13

基于STM32的水质/鱼缸/湖泊/土壤检测无线有线传输系统 1100041-基于STM32的水质/鱼缸/湖泊/土壤检测无线有线传输系统（温度、PH、浓浊度、溶解氧、上位机模拟无线有线传输、阈值调节、LCD1602、Proteus）功能描述：本次系统使用STM32作为主控制器，对水质/鱼缸/湖泊/土壤等与水有关的场景中，温度、PH、浓浊度、溶解氧进行检测，实测的数据将实时显示在LCD1602液晶显示器中。可通过按键实现人机交互，设定系统监测参数的阈值，当超过阈值后将通过蜂鸣器和LED进行报警指示。数据还将通过上位机模拟出无线传输的场景，如WIFI、蓝牙、RS485等场景。 1.DS18B20监测水的温度 2.E-201型ph传感器监测水的PH 3.GD52-RS105浊度传感器监测水的浑浊度 4.DO-100溶解氧传感器监测水的氧气 5.上位机模拟无线或有线传输（WIFI、蓝牙、RS485）有哪些资料： 1、仿真工程文件 2、源代码工程文件 3、原理图工程文件 4、流程图（visio） 5、上位机软件 6、串口虚拟工具 7、模拟串口安装教程

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DIY水质监测仪：用STM32打造多参数检测系统

最近捣鼓了个挺有意思的项目——基于STM32的水质检测系统，能测温度、PH值、浊度、溶解氧四个参数，还能联动报警和远程传输。实测鱼缸、小池塘都适用，顺手把实现过程整理成文，代码和硬件设计的关键点都会提到。

硬件选型与传感器驱动

核心板用了STM32F103C8T6，性价比高且资源足够。四个传感器的信号处理各有特点：

温度检测（DS18B20）

单总线协议驱动，代码里最需要注意的是时序控制。初始化时拉低480μs后切输入模式等待应答：

void DS18B20_Reset(void) { SET_OUTPUT(); HAL_GPIO_WritePin(DS_PORT, DS_PIN, GPIO_PIN_RESET); delay_us(480); SET_INPUT(); delay_us(60); // 等待60μs检测应答 if (!HAL_GPIO_ReadPin(DS_PORT, DS_PIN)) { presence = 1; // 设备存在标志 } delay_us(420); }

实测发现线缆长度超过3米时容易丢数据，建议加10K上拉电阻。

PH值检测（E-201）

模拟量输出，接STM32的ADC通道。注意PH传感器需要预热校准，代码里做了滑动平均滤波：

#define FILTER_LEN 10 float PH_Filter() { static float buf[FILTER_LEN] = {0}; static uint8_t index = 0; float sum = 0; buf[index] = ADC_GetValue() * 3.3 / 4096; // 12位ADC转换 index = (index + 1) % FILTER_LEN; for(int i=0; i<FILTER_LEN; i++){ sum += buf[i]; } return (sum / FILTER_LEN) * 3.5 + 1.0; // 根据实测标定系数调整 }

数据传输与协议设计

系统支持三种传输方式，通过跳线帽切换：

RS485：MAX485芯片驱动，Modbus协议
蓝牙：HC-05模块，透传模式
WiFi：ESP8266，AT指令控制

串口发送统一封装成函数：

void Send_Data(uint8_t type, float temp, float ph, float turb, float do) { char buffer[128]; if(type == RS485_MODE) { sprintf(buffer, "Modbus:%.1f,%.2f,%d,%.2f\r\n", temp,ph,(int)turb,do); } else { // 蓝牙/WiFi用JSON格式 sprintf(buffer, "{\"T\":%.1f,\"PH\":%.2f,\"Turb\":%d,\"DO\":%.2f}\r\n", temp,ph,(int)turb,do); } HAL_UART_Transmit(&huart1, (uint8_t*)buffer, strlen(buffer), 1000); }

上位机用C#开发，带曲线显示和阈值设置功能。虚拟串口工具推荐使用VSPD，配合串口调试助手可模拟无线传输延迟。

报警与交互实现

阈值设置通过四个按键操作，长按进入设置模式。LCD1602显示采用自定义字符实现报警图标：

// 创建报警符号 uint8_t alertChar[8] = {0x04,0x0E,0x0E,0x0E,0x1F,0x00,0x04,0x00}; lcd.createChar(0, alertChar); // 显示逻辑 if(temp > thres_temp) lcd.write(0); // 显示报警图标 else lcd.print(" ");

避坑经验