1. 研究目的与意义
1.研究背景
位于长江三角洲的太湖流域，总面积达到36900km2，涉及苏浙沪皖三省一市，周遭人口稠密，经济水平发达，是中国东部极为重要的经济核心区和人口密集区。自上世纪90年代以来，流域内城市化及工业化进程提速，经济发展加快，同时污染物排放量也持续增加，流域内的水环境质量急剧恶化，尽管地方政府已经加大了控制水污染的力度，但是其水体质量仍未得到有效的改善。因此，太湖水环境形式依旧十分严峻，对于太湖水污染的防治任务迫在眉睫。
由于太湖水体面积巨大，流域内河流纵横密布，经过江苏省环境监测中心的调查研究，环太湖宽度大于5m的出入湖河道共计有205条，河道宽度大于40m的主要河流共计有28条，是全国河道密度最大的地区，河网密度高达3.2km/km2。河道水系众多，水环境状况复杂多变，这一特征使得对于太湖水环境的监测任务十分繁重。同时，太湖流域突发性的污染事故和蓝藻集中爆发每年仍然时有发生，也相当程度上加大了太湖水体的监测与防控任务。
2. 研究内容和预期目标
1.研究内容
本次系统设计一个太湖水环境监测系统，实现太湖水环境的参数监测。了解太湖水环境的定义及其水质主要是由哪些因素来反映，包括目前水环境监测的发展和现状。本课题设计的系统用于监测水环境的ph值、温度、光照、浊度、溶氧来对水质进行实时连续监测，便能够及时了解和掌握太湖水环境情况并有效的进行分析和处理。
第一，要对ph值、温度、光照、浊度、溶氧传感器进行选型，再由传感器监测当前水环境的ph值、温度、光照、浊度、溶氧等参数。第二，通过lcd液晶屏显示当前的各项参数。第三，系统可以通过按键模块，设定参数阈值。第四，设置报警阈值，在测定值超过设定阈值时，由报警驱动单元发生警报，包括一个警示灯和一个蜂鸣器，可以迅速且直观地发现水体异常。第五，系统可以使用蓝牙通讯对监测到的数据进行传输，可以有效帮助有关监测部门了解水体情况，同时保存并且分析观测数据。以上内容概括为传感器检测单元、lcd显示单元、按键操作单元、微处理器控制单元、报警管理单元、蓝牙通讯单元，完成对湖水环境各种参数的检测、运算处理并对采集的环境数据进行显示、按需要控制输出量；完成电路原理图和硬件电路图设计；完成软件编程及功能调试。
3. 研究的方法与步骤
基于单片机太湖水环境监测系统硬件结构图如图1 所示。系统由微处理器模块、温度采集模块、光照采集模块、ph采集模块、浊度采集模块、o2采集模块、通讯模块、lcd液晶显示模块、矩阵键盘模块、led灯模块及报警电路等组成。当微处理器上电后，各个硬件模块完成初始化。通过外部输入的操作指令执行相应的操作。按照采集信息的大小来实现系统的报警控制。
4. 参考文献
[1]林彦廷.基于无线传感器技术的水环境监测系统设计与实现.湖南大学.2018
5. 计划与进度安排
（1）2022.2.20—2022.3.20 查阅太湖水环境监测系统资料，撰写开题报告，并了解stm32单片机相关知识原理
（2）2022.3.21—2022.4.10 对系统硬件功能进行分析，了解各种所需传感器原理并进行选型
（3）2022.4.11—2022.5.1 设计电路原理图、编写程序代码
