本文設計了一個基於STM32F103RCT6微控制器的地下水檢測系統，該系統用於檢測地下水的水質狀況，可以體現水質狀況的主要引數有水溫，電導率，PH值還有濁度等。

對於水溫來說，一般情況是地下水的水溫越低，那麼意味著，地下水所處的位置越深，即水位資料比較大，可以根據水溫，大致的判斷一下水位的情況，對於PH值來說，地下水的PH受地質環境影響非常大，絕大多數的地下水都是地表滲透下來的雨水等天然水，如果一個地區的土壤是鹼性土壤，那麼該地區的地下水絕大多數都會是弱鹼性的水質。

對於電導率來說，這是衡量水質標準最主要的引數，除了純水之外，其他的水都含有各種離子，例如Na+、Cu2+等，水的電導率能夠反映水中離子的濃度，離子的濃度越大，則電導率就越高，正常的地下水電導率在一定範圍之內。衡量地下水品質的另一標準就是渾濁程度，渾濁的程度是水中雜質含量的一個直觀體現，甚至用肉眼就可以看出來，渾濁程度過高的地下水肯定是不能直接飲用的，這樣的水質可以通過沉澱過濾消毒後才能飲用。

一、溫度檢測電路

DS18B20溫度感測器的體積很小、硬體開銷低、抗干擾能力很好、測量的精度好等優點。在我們的日常生活中在冷凍庫，儲罐，糧倉等溫度測量領域常見。

二、濾波電路

濾波電路能夠讓一定範圍內的訊號經過，將它的訊號頻率抑制或讓他迅速減弱，濾波器有兩種，一種是有源濾波器，用有源和無源元件構成，通常由RC網路與整合運放組成，其優點是效能穩定、體積很小，而且整合運放的阻抗以及增益都很高，正因如此，有源濾波器還能起到放大和緩衝作用。有源濾波在合適的直流電源供電時才能起作用，能很好的提高訊號的信噪比。另一種是無源濾波，只用一些無源原件組成，濾波引數隨負載改變。

本系統採用有源濾波電路，該電路可抵制干擾以及噪聲，以達到提高訊號噪聲比例和選則頻率的目的，起到很好的濾波效果，得到很純的低頻訊號。

三、電導率感測器

本系統採用的是電導率電極DJS-1C鉑黑電極，電導率電極使用的材料一般都是鉑，為了減少極化效應，在鍍鉑黑時在鉑表面上鍍了一層蓬鬆的黑色金屬鉑。多孔的鉑黑可以加大電極的表面積，這樣電流的密度就會變小，極化的效應也會變低，同時降低的還有電容干擾。

四、有效值轉換電路 

為了能夠使交流訊號的電壓有效值得到精準的測量，就可以使用一種叫做真有效值的轉換技術，這種技術可以將交流訊號的有效值以比例關係變為直流訊號，這樣可以不受波形的掣肘，交流電壓通過電路後，先開平方，然後再經過求平均值，得到一個數值，再進行開平方後，得到的就是真有效值了，真有效值的轉換可以不考慮波形的失真，也不用在意其引數，它可以把所有的電壓波形都精確的測量出來。現如今，真有效值轉換器飛速發展，大量湧現，最具代表性的就是AD637，它是一塊可以計算各種繁瑣波形有效值的精度準確的TRMS/DC轉換晶片。

五、A/D轉換晶片

目前市場上AD轉換晶片有很多，如AD0808、AD0809、AD574、AD7705。其中AD7705是AD公司推出的16位∑-△(電荷平衡式)A／D轉換器。在本設計中，它接收來自AD637晶片轉換後的有效值訊號，將其轉換成數字訊號進行輸出，該晶片包括前端模擬調節電路、數字濾波器，濾波器是可以進行程式設計的，還有一個∑-△調製器。由於使用的是∑-△技術，因此它可以達到十六位無誤碼的資料輸出。AD7705包括兩個全差分模擬輸入通道，片內增益可程式設計放大器可以將不同擺動範圍的輸入訊號放大，直至接近它的滿標度電壓再進行AD轉換，這種現象對雙極性訊號十分有利。AD7705還具有高解析度、校準功能、較大的動態範圍，非常良好的抗噪聲能力以及超低的功耗，適用於儀表儀器的量。

六、顯示電路

LCD12864是一種具有4 位/8 位並行、2 線或3 線序列多種介面方式，內部含有國標一級、二級簡體 中文字型檔的點陣圖形液晶顯示模組；12864 漢字圖形點陣液晶顯示模組，可顯示漢字及圖形，內建 8192 箇中文漢字（16X16 點陣）、128個字元（8X16點陣）及 64X256點陣顯示RAM（GDRAM）。可以顯示8×4 行16×16 點 陣的漢字。低電壓低功耗也其一個顯著的特點。由該模組構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶 顯示模組相比，不論硬體電路結構或顯示程式都要簡潔得多，且該模組的價格也略低於相同點陣的圖形液晶模組。

七、系統軟體的開發

本系統採用C語言程式語言，在Keil開發環境中執行，軟體是本地下水檢測系統的中樞大腦，軟體可以使硬體完全的運作起來，又可以使其他的干預效果降低，程式設計應該採用下面的原則：

1）正當的利用系統的內容。

2）採用結構程式設計便於除錯及移植修改。

3）提升軟體的抗干擾能力。

使用C語言開發，能夠充分發揮硬體速度快、效率高便於實時測量的特點。

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