主控选型：STM32F103

简称外部设备方案介绍：

测距模块+摄像头模块+彩信发送模块+雨量测量模块+土壤湿度传感器+现场声光报警模块（六个模块有数据线连接或集成在一起）

一、测距模块的功能（实时监测）：初始化测一个距离（如：20CM）后将其保存（由按键实现确认并保存），当这个距离发生变化后，随即将变化后的距离发到彩信发送模块，同时向摄像头模块发送拍像指令；

二、摄像头模块的功能：收到测距模块或彩信发送模块的指令后向进行拍像并传送到彩信发送模块。另外，在该模块设一个按键，按下后实现拍像并传送到彩信发送模块；

三、彩信发送模块的功能：收到测距模块传送来的变化后的距离值和摄像头模块传来的相片后向PC端的另一个彩信接收模块发送。收到PC端的另一个彩信接收模块回复“发送成功”后停止发送，否则，隔两分钟再次进行发送，直到收到回复“发送成功”为止。同时用按键实现储存多组手机号，并将收到的变化后的距离值发至多组手机号。另外具备向摄像头模块发拍像指令。

四、雨量测量模块的功能：实时监测，如果一小时内达到如下级别，就以短信形式将相应的雨量发到PC和固定手机。

小雨：1h）降雨量小于10mm者。

中雨：1h）降雨量10～25mm者。

大雨：1）降雨量25～50mm者。

暴雨：1）降雨量50～100mm者。

大暴雨：1）降雨量100～200mm者。

特大暴雨：1）降雨量在200mm以上者。

五、土壤湿度传感器：可以没出土壤湿度，由PC端软件发出指令，将测出的数据再通过外部端彩信发送模块传回PC端软件。

六、现场声光报警模块：预留接口，主要用于连接报警扩音器。由PC端软件发出指令，现场声光报警模块接收到指令后发出报警。

第二部分设备（简称内部设备）：

彩信接收模块+PC控制系统

彩信接收模块的功能: 将收到彩信发送模块发来变化后的距离值（生成TXT文本的格式）和相片传至PC控制系统，同时向彩信发送模块回复“发送成功”信息。

应用场合：水纹监测、水库监测、河流监测 

STM32F103介绍

STM32F1系列属于中低端的32位ARM微控制器，该系列芯片是意法半导体（ST）公司出品，其内核是Cortex-M3。

该系列芯片按片内Flash的大小可分为三大类：小容量（16K和32K）、中容量（64K和128K）、大容量（256K、384K和512K）。芯片集成定时器，CAN，ADC，SPI，I2C，USB，UART，等多种功能。

STM32F103 MCU简介

内核

--ARM 32位的Cortex-M3

--最高72MHz工作频率，在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHZ（DhrystONe2.1）

--单周期乘法和硬件除法

存储器

--从32K到512K字节的闪存程序存储器（STM32F103XXXX中的第二个X表示FLASH容量，其中：“4”=16K，“6”=32K，“8”=64K，B=128K，C=256K，D=384K，E=512K）

--最大64K字节的SRAM

电源管理

--2.0-3.6V供电和I/O引脚

--上电/断电复位（POR/PDR）、可编程电压监测器（PVD）

--4-16MHZ晶振振荡器

--内嵌经出厂调教的8MHz的RC振荡器

--内嵌带校准的40KHz的RC振荡器

--产生CPU时钟的PLL

--带校准的32KHz的RC振荡器

低功耗

--睡眠、停机和待机模式

--Vbat为RTC和后备寄存器供电

模数转换器

--2个12位模数转换器，1us转换时间（多达16个输入通道）

--转换范围：0至3.6V

--双采样和保持功能

--温度传感器

DMA

--2个DMA控制器，共12个DMA通道：DMA1有7个通道，DMA2有5个通道

--支持的外设：定时器、ADC、SPI、USB、IIC和UART

--多达112个快速I/O端口(仅Z系列有超过100个引脚)

--26/37/51/80/112个I/O口，所有I/O口一块映像到16个外部中断；几乎所有的端口均可容忍5V信号

调试模式

--串行单线调试（SWD)和JTAG接口

--多达8个定时器

--3个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入

--1个16位带死区控制和紧急刹车，用于电机控制的PWM高级控制定时器

--2个看门狗定时器（独立的和窗口型的）

--系统时间定时器：24位自减型计数器

--多达9个通信接口：

2个I2C接口(支持SMBus/PMBus)

3个USART接口（支持ISO7816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制）

2个SPI接口(18M位/秒）

CAN接口（2.0B主动）

USB 2.0全速接口

计算单元

CRC计算单元，96位的新批唯一代码

封装

ECOPACK封装

STM32F103 应用

STM32F103R8T6是ST旗下的一款常用的增强型系列微控制器，适用于：

电力电子系统方面的应用

电机驱动

应用控制

医疗

手持设备

PC游戏外设

GPS平台

编程控制器（PLC）

变频器

扫描仪

打印机

警报系统

视频对讲

暖气通风

空调系统

水质监测 

水质监测是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓度及变化趋势，评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水（江、河、湖、海和地下水）及各种各样的工业排水等。主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。为客观的评价江河和海洋水质的状况，除上述监测项目外，有时需进行流速和流量的测定。

监测目的

1．地表水及地下水——经常性监测。

2．生产和生活过程——监视性监测。

3．事故监测——应急监测。

4．为环境管理——提供数据和资料。

5．为环境科学研究——提供数据和资料。

监测方法

化学法、电化学法、原子吸收分光光度法、离子选择电极法、离子色谱法、气相色谱法、等离子体发射光谱（ICP—AES）法等。其中，离子选择电极法（定性、定量）、化学法（重量法、容量滴定法和分光光度法）在国内外水质常规监测中还普遍被采用。