原标题：基于 stm32 的水质监测系统（原理图+PCB+手机APP源码+stm32源码+相关参考资料）

基于 STM32 的高精度水质监测系统设计

1. 系统概述

水质监测系统广泛应用于环保、农业、工业等领域，本方案基于 STM32F103C8T6 微控制器，结合高精度 pH 传感器、TDS（总溶解固体）传感器、温度传感器，并通过 WiFi/蓝牙模块将数据传输至手机 APP，实现实时监测与数据可视化。

2. 系统架构设计

2.1 功能概述

• pH 监测：检测水的酸碱度，适用于饮用水、农业灌溉等场景。

• TDS 监测：检测水的电导率，判断水质是否符合安全标准。

• 温度补偿：温度影响 pH 和 TDS，采用 DS18B20 进行温度补偿，提高测量精度。

• 无线数据传输：支持 WiFi/蓝牙，可远程监控水质。

• 低功耗优化：适用于野外长期监测应用。

2.2 系统框图

3. 硬件设计

3.1 主要元器件选型

3.2 关键电路设计

• pH 传感器电路：使用运放对信号进行放大，并加 RC 滤波提高信噪比。

• TDS 传感器接口：采用 ADC 采集信号，并进行温度补偿。

• 电源管理：AMS1117-3.3V 提供稳定电源，TVS 二极管保护电路防止浪涌电压。

4. PCB 设计

• 信号完整性优化：高频无线模块与模拟信号区隔离，减少干扰。

• 地线布局：采用单点接地方式，确保 ADC 采样稳定。

• 抗干扰设计：重要信号线加屏蔽，防止噪声影响数据精度。

5. 固件开发（STM32 代码结构）

5.1 主要功能模块

1. 传感器数据采集：使用 STM32 ADC 读取 pH 和 TDS 传感器数据。

2. 数据处理：滤波算法 + 温度补偿，提高测量精度。

3. 无线数据通信：通过 ESP8266 发送数据到手机 APP。

4. 低功耗模式：空闲时进入休眠模式，延长电池续航。

6. 手机 APP 设计

• 实时数据显示：通过 WiFi/蓝牙获取水质数据，并显示在 UI 界面。

• 历史数据存储：支持数据存储和曲线分析。

• 远程报警：当水质异常时，APP 发送报警通知。

7. 方案优化

• 低功耗优化：STM32 进入深度睡眠模式，ESP8266 仅在数据发送时唤醒。

• 云存储：支持 MQTT / Firebase 数据上传，实现远程监控。

• 抗干扰设计：PCB 采用良好接地、滤波电路，提高测量精度。

8. 参考资料

• STM32F103C8T6 数据手册

• ESP8266 AT 指令集

• pH 传感器 SEN0161 应用指南

• TDS 传感器测量原理

本方案适用于家庭、农业及工业水质检测，具备高精度、远程监控、低功耗的特点，可扩展至云存储与 AI 数据分析。