文档介绍：多功能湖泊浮萍制作综述＊
摘 要 如今我国的环境问题备受关注,因此对于环境的监管与治理也成为重中之重。本文设计的系统旨在能够实时对水质进行监测并将数据储存;而且能够一定程度上实现对于水体中漂浮垃圾的打捞与清理。
关键词多功能湖泊浮萍制作综述＊
摘 要 如今我国的环境问题备受关注,因此对于环境的监管与治理也成为重中之重。本文设计的系统旨在能够实时对水质进行监测并将数据储存;而且能够一定程度上实现对于水体中漂浮垃圾的打捞与清理。
关键词 水质监测;垃圾收集;智能硬件
1 课题背景
如今环境恶化问题日益严重,国家与人民对于环境问题也前所未有的高度重视与关注。水乃生命之源因此对于水质的监测与保护就显得尤为重要。生活污水、工业污水、养殖业污水等都深深地威胁着我们每一个人的生活与安全;因此能够实时对水质进行监控就显得尤为重要也将势在必行。湖面漂浮垃圾问题也十分严重,然而湖面打捞大多是对于大型水域,二中小型水域更多的只能采用人工打捞,费时费力浪费人工,而且大多无法实现随时清理。
2 工作要求
水质实时监测
特定的水质监测传感器会对该的水域进行信息采集与检测,并且将获得的数据通过内部STM32芯片进行数据处理,将处理后的数据通过NRF24L01模块传递到遥控的显示屏上,便于岸上人们观察数据,而且获得数据会每隔一小时(时间可调)进行一次存储,便于后期的分析与收集整理。
垃圾自动收集
通过遥控进行模式选择,当选择手动模式时,可通过遥控上相应按键对“浮萍”的运行轨迹进行远程控制,实现特定打捞与设备回收与放置;当选择自动模式时“浮萍”可按既定路线自动运行,而且可以通过遥控器上的“+”与“-”按键对于路线进行微调以适应不同水域。从而实现在水质监测的同时能够对水面漂浮垃圾的清理与收集。
3 工作原理
硬件构成
水质信息采集模块:DS18B20(温度)、浊度检测传感器
本设备在水质信息采集方面采用了:DS18B20温度传感器与GE-TS型浊度传感器。其中DS18B20是常用的数字温度传感器,其输出的是数字信号,具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点[1];而GE-TS型浊度传感器则是一种采集模拟量传感器,传感器工作原理是当光线穿过一定量的水时,光线的穿透量取决于该水中脏污物的量,当浑浊物的量增加时,穿透水样的光线随之减少[2]。
数据处理:STM32F103C8T6核心板
本设备采用的核心处理器为STM32F103C8T6,它是一款基于ARM Cortex-M 内核STM32系列的32位的微控制器,程序存储器容量是64KB,需要电压为2V~,工作温度为-40°C ~ 85°C,最高工作频率可达168MHZ,内置高速存储器,丰富的增强型 I/O 端口和外设连接到外部总线[3]。
数据传输:NRF24L01
本设备要通过远距离无线传输实现信息传递,使用NRF24L01来实现数据的传输,NRF24L01是一款单片射频收发器件,~。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置[4]。nRF2