嵌入式C语言高级教程：实现基于STM32的智能水质监测系统

智能水质监测系统可以实时监控水体的质量，对于环境保护和水资源管理具有重要意义。本教程将指导您如何在STM32微控制器上实现一个基本的智能水质监测系统。

一、开发环境准备

硬件要求

微控制器：STM32F303K8，因其高精度模拟特性而被选用。
开发板：STM32 Nucleo-F303K8，小型化设计适合于紧凑型项目。
外部设备：水质传感器（如pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器）。

软件要求

集成开发环境（IDE）：STM32CubeIDE。
固件库：STM32CubeMX，用于配置微控制器的外设。

安装和配置

安装STM32CubeIDE：从ST官网下载并安装。
使用STM32CubeMX创建项目：选择STM32F303K8芯片，配置所需的ADC接口和通信接口（如UART或USB），生成初始化代码。

二、应用场景：鱼塘水质管理

设计目标

设计一个系统，能够实时监测鱼塘的水质状况，及时反馈异常信息，以保障水生生物的健康。

代码实现

#include "stm32f3xx_hal.h"
#include "water_quality_sensors.h" // 假设已有的水质传感器驱动库

void SystemClock_Config(void);
static void MX_GPIO_Init(void);
static void MX_ADC_Init(void);
static void MX_USART_Init(void);

int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();
  MX_GPIO_Init();
  MX_ADC_Init();
  MX_USART_Init();

  while (1)
  {
    WaterQualityData wq_data = read_water_quality(); // 假设已实现读取水质数据的函数

    if (wq_data.pH < PH_MIN_THRESHOLD || wq_data.pH > PH_MAX_THRESHOLD) {
      report_issue("pH level out of range"); // pH值异常
    }

    if (wq_data.dissolvedOxygen < DO_MIN_THRESHOLD) {
      report_issue("Low dissolved oxygen"); // 溶解氧低
    }

    if (wq_data.turbidity > TURBIDITY_THRESHOLD) {
      report_issue("High turbidity"); // 浊度高
    }

    HAL_Delay(5000); // 每5秒更新一次水质数据
  }
}

void report_issue(const char* message)
{
    // 实现问题报告逻辑，通过USART发送消息
}

void MX_USART_Init(void)
{
    // 初始化USART，用于数据通信
}

void MX_ADC_Init(void)
{
    // 初始化ADC，用于读取水质传感器数据
}

void SystemClock_Config(void)
{
    // 系统时钟配置
}

void Error_Handler(void)
{
    __disable_irq();
    while (1)
    {
    }
}