专注南京嵌入式软件开发、南京单片机开发、南京物联网系统开发、南京上位机开发、南京PCB电路板设计，一站式物联网解决方案提供商。

一、概述：

本篇文章主要介绍在东莞市一家从事物联网开发的公司中如何运用STM32系列单片机以及ESP8266/ESP32等无线通信模块，结合4G/CAT1模组和合宙LuatOS系统进行水质检测系统的软硬件设计。我们将从功能需求分析、技术选型考量到具体实现步骤进行全面阐述，并给出开发周期和技术难点的预估。

二、项目背景：

随着人们环保意识增强，对水环境质量监测的需求日益增长。东莞物联网水质检测系统旨在通过部署在河流湖泊中的传感器节点收集实时数据并上传至云端服务器进行分析处理。该系统的应用可以及时发现污染源，并为环境保护部门提供决策依据。

三、功能模块：

• pH值检测: 采用高精度电极配合微处理器控制，确保测量结果准确可靠。使用STM32单片机读取传感器信号，并通过串口发送到云端。
• 浊度监测：利用光学散射原理设计的模块能够快速响应水中悬浮颗粒浓度变化情况。同样借助于stm32系列芯片来处理数据并传输至服务器端进行存储和展示。

四、技术选型：

• STM32单片机开发: 由于其强大的运算能力和丰富的外设接口，非常适合应用于物联网设备中。通过使用HAL库简化编程流程。
• 无线通信：选择了ESP8266/ESP32模块作为主要的网络连接手段，以实现低成本、低功耗的数据传输功能；同时支持4G和CAT1模组用于更远距离或者复杂环境下的数据回传任务。合宙LuatOS系统提供了良好的开发平台。

五、实施步骤：

• 需求分析：明确用户对水质监测的具体要求，如检测项目范围（比如温度、溶解氧）、精度等级等；确定数据上传频率和存储方案。
• 硬件设计与选型：根据功能模块的需求选择合适的传感器及微控制器单元。考虑电源管理策略以延长设备使用寿命。

六、开发周期和技术难点：

• 预计整个项目的研发阶段需要6-9个月，包括需求调研（1月）、方案设计与评审(2周)、硬件制作调试及软件编码测试(4.5月左右)，最后是系统联调和优化改进。

七、人员配置：

• 推荐团队至少包括项目经理1名，产品经理2人（负责市场调研和技术选型），硬件工程师3-4位(专注于电路板设计)，软件开发员5到6个成员。

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