孙兵-毕业设计开题报告

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1、毕业设计（论文）开题报告题　目具有远程通信功能的海水溶解氧在线检测系统姓　名孙兵学　号20124822396一、本课题的研究目的和意义本课题来源于导师项目海水养殖性能指标的监测，本课题旨在根据海水养殖基本理论和方法，通过研究溶解氧对海产品生产繁殖的影响，针对海水具体环境设计一个具有远程通信功能的海水溶解氧在线检测系统，实时向业主报告水体溶解氧状况。以便业主实时观测，从而采取及时有效的措施调控水质，确保海产品生活在适宜的环境中，提高养殖的效率。海水养殖行业中，水产品产量及安全问题与水质状况密切相关，尤其需要对水质

2、中类如溶解氧、PH值、盐度、温度等要进行周期性定时监测，掌握水质现状及其变化趋势。目前国内海水养殖环境水质监测多数仍采用人工采样、实验室分析的手段，人工定期或不定期的采样监测费时费力，并且难以全面客观地反应水质变化规律，从水质采样、样品运送和保存、实验室检测到数据整理整个过程，任何一步的差错都将影响最终数据的质量，无法满足对水质实时、准确监测的需求。由此可见，对于海水养殖环境的水质实时监测系统的开发的必要性。溶解氧是养殖水体最重要的水质指标之一，我国渔业水质标准GB11607-89规定养殖水体鱼类生长溶解氧的安

3、全范围为（海水）：7.0mg/L-8.5mg/L，连续24小时中必须有16小时以上大于5mg/L，最低不得小于3mg/L，否则对鱼类都有直接损害，甚至致死。因此，在养殖生产过程中要经常测量水体的溶解氧，以便随时了解水质状况，采取相应的调节措施改善水体环境，保证养殖鱼类正常生长。海水溶解氧在线检测系统的开发对于保证水产养殖的安全生产、减轻工人的劳动强度、提高养殖业生产效率具有重要的现实意义。这项设计基于STM32处理器作为控制的核心，对水体进行采样，然后运用相关的传感器测定溶解氧的数据，并且将数据通过远程通信的模

4、式（GSM），将数据传送至手机端，达到远程接受海水溶解氧数据的功能。二、本课题的主要研究内容（提纲）1.传感器模块与STM32实验板的连接与使用。2.将所测到的数据可以通过GSM模块与手机端实现数据的互联。3.设定合理的数据测试间隔。4.系统的调试与成功率准确率的提升。5.完成相应设计论文的撰写。三、文献综述（国内外研究情况及其发展）溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗，要恢复到初始状态，所需时间短，说明该水体的自净能力强，或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重，自净能力弱，甚至失去自净能

5、力。1.碘量法碘量法是测定水中溶解氧的基准方法在没有干扰的情况下此方法适用于各种溶解氧浓度大于0.2mg/L和小于氧的饱和浓度两倍(约20mg/L)的水样易氧化的有机物如丹宁酸腐植酸和木质素等会对测定产生干扰可氧化的硫的化合物如硫化物硫脲也如同易于消耗氧的呼吸系统那样产生干扰当含有这类物质时宜采用电化学探头法亚硝酸盐浓度不高于15mg/L时就不会产生干扰因为它们会被加入的叠氮化钠破坏掉。在样品中溶解氧与刚刚沉淀的二价氢氧化锰(将氢氧化钠或氢氧化钾加入到二价硫酸锰中制得)反应酸化后生成的高价锰化合物将碘化物氧化游

6、离出等当量的碘用硫代硫酸钠滴定法测定游离碘量。2.膜电极法本方法所采用的电极由一小室构成，室内有两个金属电极并充有电解质，用选择性薄膜将小室封闭住。实际上水和可溶解物质离子不能透过这层膜，但氧和一定数量的其他气体及亲水性物质可透过这层薄膜。将这种电极浸入水中进行溶解氧测定。　　因原电池作用或外加电压使电极间产生电位差。这种电位差，使金属离子在阳极进入溶液，而透过膜的氧在阴极还原。由此所产生的电流直接与通过膜与电解质液层的氧的传递速度成正比，因而该电流与给定温度下水样中氧的分压成正比。　　因膜的渗透性明显地随温度

7、而变化，所以必须进行温度补偿。可采用数学方法（使用计算图表、计算机程序）;也可使用调节装置;或者利用在电极回路中安装热敏元件加以补偿。某些仪器还可对不同温度下氧的溶解度的变化进行补偿。四、拟解决的关键问题1.STM32与手机之间的通信。2.氧气浓度传感器的精准度和读取数据的稳定性。五、研究思路和方法这个设计采取文献参考和多次实验法。通过参考其他相关的文献资料，并选取合适的实验设备进行实验。1.查阅相关海水溶解氧的文献资料。2.掌握GSM模块与手机通信的工作方式。3.向老师请教自己不懂的相关问题加以改进，和同学互

8、相探讨问题发生的原因和解决的方法。六、本课题的进度安排第1周：进行相应资料的调研与收集，购买相应的实验器材。第2周：将传感器与STM32实验板之间的互联解决，做到掌握模块的使用。第3、4周：将GSM模块的使用方法掌握，知道如何与手机端实现数据传输。第5、6周：将模块整合，将程序调试，解决代码的问题。第7、8周：将手机端的显示数据的问题解决。第9、10周：测试设计出来的一套实验体系，做到