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2025基于STM32F103RCT6微处理器的校园用水智能控制系统设计

基于STM32F103RCT6微处理器的校园用水智能控制系统设计，主要包括以下几个方面：

一、系统总体设计

1.系统功能需求分析

实现用水数据的实时监测和统计；

支持远程控制与监测；

具备异常用水检测和报警功能；

支持用水数据的存储、查询和导出；

实现用水计划的自动执行。

2.系统硬件架构设计

STM32F103RCT6微处理器作为核心控制器；

采用多种传感器（如流量传感器、水位传感器、水质传感器等）进行数据采集；

利用无线通信模块（如LoRa、NBIoT等）实现远程数据传输；

设计电源管理模块，确保系统稳定运行；

配置显示模块，用于现场数据展示。

二、系统硬件设计

1.STM32F103RCT6微处理器

主频：72MHz；

内置256KB闪存和64KBSRAM；

丰富的外设接口，如USART、SPI、I2C等。

2.传感器模块

流量传感器：检测用水量；

水位传感器：检测水池水位；

水质传感器：检测水质状况。

3.无线通信模块

采用LoRa或NBIoT通信技术，实现远程数据传输；

配置天线，提高通信距离和稳定性。

4.电源管理模块

采用锂电池作为电源；

设计电源保护电路，防止过充、过放、短路等异常情况。

5.显示模块

采用OLED或LCD显示屏，展示实时用水数据；

设计触摸按键，实现人机交互。

三、系统软件设计

1.主程序框架

初始化系统硬件；

循环检测传感器数据；

处理传感器数据，执行相应控制策略；

通过无线通信模块发送数据；

显示实时数据。

2.传感器数据处理

对采集到的数据进行滤波处理，提高数据准确性；

根据需求，计算用水量、水位等参数。

3.控制策略

根据用水计划，自动控制水泵启停；

当水位低于设定值时，启动水泵；

当水位高于设定值时，关闭水泵；

当水质异常时，发出报警信号。

4.数据存储与查询

采用内部闪存存储用水数据；

设计数据查询功能，支持按时间、日期等条件查询；

支持数据导出功能。

5.远程监控与控制

通过无线通信模块，将实时数据发送至远程服务器；

远程服务器对数据进行处理，实现远程监控与控制；

支持手机APP、电脑端等多种访问方式。

四、系统测试与优化

1.硬件测试

测试传感器模块的准确性；

测试无线通信模块的通信距离和稳定性；

测试电源管理模块的可靠性。

2.软件测试

测试主程序框架的运行稳定性；

测试数据处理算法的准确性；

测试控制策略的有效性。

3.系统优化

针对测试结果，优化硬件设计；

针对软件测试结果，优化程序代码；

针对实际使用场景，调整控制策略。