摘要：我们从COD调查方法和仪器的前沿研究出发，提出了一种单片机和电化学相结合的调查方法，实现了温湿度和水质数据检测。包括数据的快速自动监控与管理，解决由于水质污染设备不足尴尬的局面，主要工作包括：根据背景提出方案，提供了一款单片机结合电化学高速测试的便携式化学需氧量高速测试设备，在研究国外COD测试仪技术状况的基础上，针对用户要求加以研发。水样采集器、恒电位测量、空气湿度监测、LCD显示屏、GPRS和Wi-Fi通信模块均连接到主要的测控芯片，以STM32F四芯片为内核，通过对职能模块进行集中管理，并搭建平台实现COD快速测试系统硬件。系统末的座机应用软件一般包括操作系统主程序，还包括了操作系统的初始化、RTC时钟、COD信息收集、温湿度传感器信息收集、通讯输入等子程序；测定已知道含量的溶液的COD（化学需氧量）数值。结果表明，COD含量越低，测定差值越大，和标准的差距不超过4%，准确的数值准度高于国家标准GB11914-89规定的数值。
关键词：化学需氧量；COD；STM32；电化学；实时检测
目录
第1章绪论1
1.1课题研究背景与意义1
1.2研究现状与趋势分析1
1.2.1 COD检测仪器国内外研究现状2
1.2.2目前存在的问题4
1.2.3未来趋势分析5
1.3课题主要研究内容6
第2章COD检测系统总体方案设计7
2.1系统功能分析及总体方案设计7
2.1.1系统功能分析7
2.1.2总体方案设计8
2.2 COD检测模块方案设计8
2.2.1检测方法选择8
2.2.2检测方案设计9
2.3各模块方案设计11
2.3.1水样采集模块11
2.3.2通讯模块12
2.3.3电源模块13
2.4检测模块结构设计14
2.5工作流程设计15
2.6本章小结16
第3章COD检测系统硬件设计17
3.1 STM32硬件系统整体设计17
3.1.1硬件系统整体架构17
3.1.2 STM32主控制芯片选择18
3.2检测模块电路设计19
3.2.1电路分析19
3.2.2 D/A转换电路20
3.2.3恒电位仪电路20
3.2.4 I/V转换电路21
3.3水样采集及传感器电路设计22
3.3.1电机驱动器电路22
3.3.2重量传感器电路24
3.3.3温湿度传感器电路24
3.4 LCD显示模块电路25
3.5通讯模块电路设计26
3.5.1 Wi-Fi模块电路26
3.5.2 GPRS模块电路27
3.5.3 SIM卡电路28
3.6电源电路设计29
3.7本章小结32
第4章COD检测系统软件设计33
4.1开发环境及系统构成33
4.1.1软件系统整体架构33
4.1.2 STM32系统主程序34
4.2下位机各模块子程序设计34
4.2.1系统初始化子程序35
4.2.2 RTC系统子程序35
4.2.3 COD数据采集子程序36
4.2.4温湿度数据采集子程序42
4.2.5 GPRS模块子程序43
4.2.6 Wi-Fi模块子程序44
4.3上位机系统程序设计46
4.3.1 COD检测系统上位机软件架构46
4.3.2系统开发环境及工具的选择47
4.3.3系统主要模块程序设计47
4.4本章小结50
第5章系统运行测试51
5.1 COD检测实验方案51
5.2硬件性能测试52
5.3水质COD检测测试53
5.4本章小结54
结论55
致谢57
参考文献1
附录A 1
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