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水质监测系统开源分享
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描述
介绍
2016 年 9 月，一家水处理厂因污水流入该厂而不得不关闭。供水公司无法查明污染源，导致供水服务严重中断。
我的大学课程要求学生建立一个系统来解决社区问题。一个自动化的水质监测系统将减轻寻找污染源的工作！
系统总览
4 个传感器连接到 Arduino Genuino 101。它们都需要一些接口电路，因为它们是电流输出传感器。Arduino Genuino 101 定期收集测量数据，获取 GPS 坐标，并使用 GPRS 数据链路将数据包上传到数据库中。用户可以到网站 查看结果如下图。
三个电流输出传感器来自 Global Water，由指导讲师提供。我在这个项目中使用温度、pH 值和溶解氧水平传感器。不幸的是，溶解氧水平传感器出现故障。
另一个传感器是浊度传感器，它输出与水中悬浮固体颗粒量成正比的电压电平。
连接传感器和 Arduino
电阻器将电流输出转换为可测量的电压电平。
A7 GPRS和GPS模块
我选择这个 A7 模块是因为它比 SIM900 变体相对便宜，而且它在一个包中结合了 GPRS 和 GPS！
然而，更便宜的价格确实是有代价的。首先，模块自带的GPS天线并不是真正的GPS天线，需要自己购买。其次，它默认只支持115200bps的UART通信，即使你用软件改了，重启后也会恢复默认波特率，115200bps的Software Serial非常非常不可靠。我为这个问题拉了我的头发 2 天。之后我在 Arduino 代码中实现了波特率更改功能。
而且，由于这是一个新模块，我需要为这个模块创建我自己的库。源代码是从各种地方收集的，比如 SIM900 和 Adafruit GPS 模块。乱七八糟，但是有用，请不要骂我。
必须设计一个电路来打开模块。它有两个引脚，RESET 引脚和 PWR_KEY 引脚需要控制。在 PWR_KEY 上加电压至少 2s 以启动模块。要重置，请将 RESET 引脚拉至 GND。否则，RESET 引脚应上拉至 5V。我首先重置模块，然后继续为模块加电以确保它启动正常。
能量源
由于电流输出传感器，电源在这里值得特别提及（我认为？）。它们至少需要 10V 的电压才能运行，高于我们钟爱的 5V。由于我想演示该系统的远程工作能力，因此我选择了锂离子电池。
2 个串联的锂离子电池将提供 7.4-8.4V，一个降压转换器将其降至 5V 用于我们的 Arduino 和 A7 模块，另一个升压转换器为这些水传感器提供 11V 电源轨。使用此设置，系统不会运行很长时间，但这不是该原型的主要问题。
董事会
该系统建立在原型板上。该板和 Arduino Genuino 101 非常适合外壳。
外壳
讲师还给了一个旧外壳，上面有以前的学生为与水传感器相关的项目而钻的孔。精彩的！
注意传感器的连接器。我发现它们连接到传感器上，因此我四处寻找可以与它们配合的连接器。我用代码 GX16 找到了它们。它们用途广泛，肯定会在未来的项目中派上用场！
网页
最后，我花了数周时间从头开始构建的部分。我在服务器、网站方面的知识为零，在整个项目中我学习了 PHP、SQL 查询、JavaScript、CSS 和 HTML。
我在 Microsoft Azure 上托管网站，因为他们为学生提供免费服务。它有一些限制，但对于此应用程序来说已经足够了。
该数据库由 ClearDB 与 Azure 合作提供。同样，内存限制，但对于这个项目来说已经足够了。
代码在 repo 中提供，但请记住将您的凭据添加到 username_password.php 文件中。
log.php 将从 Arduino 接收到的所有数据转储到数据库中。
然后该网页会显示一个谷歌地图，在具有测量数据的位置显示标记。其他的php文件都是访问数据库检索数据库中数据的“工具”。
网站的响应速度很慢，因为我只是把这些都hack到了一起，所以我想改进一下。非常欢迎提出建议。:)
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