由于我国工业的快速发展,城市先发展带动农村后发展的政策很好的落实,于是农村水污染的问题出现的愈发频发,对居民的生活和健康造成了严重的影响。本课题主要根据农村污水收集再处理的问题,完成具有高集成度、可维护性的小型污水处理系统的数据采集和远程控制功能的设计和实现,采集多种水质数据来判断水质情况并控制相应设备的关停来净化水质。论文首先基于设计要求确定小型污水处理系统的整体设计方案,主要包括系统核心的硬件方案和软件方案。然后完成系统硬件的设计与实现,除了多参数水质传感器,硬件方面主要分为主控板、两块采集子板和可控硅模块,主控板和子板均采用STM32芯片作为处理器芯片,并通过485模块进行数据通信。主控板作为控制设备和与上位机通信的终端,其GPIO功能结合可控硅模块实现小电压控制大电压设备的功能,其以太网模块实现和上位机数据通信的功能。两子板分别采集不支持MODBUS-RTU协议的传感器电流信号和设备工作电压。在此基础上,进行系统软件的设计与实现,包括主板、子板、Windows上位机和英伟达平台的软件设计,主板和子板为了通信,均移植Free Mod Bus协议,此外主板还移植了u COSii操作系统和u IP协议,支持通过以太网和上位机通信,并根据工艺要求,进行了开启监听任务、数据采集任务、设备控制任务、停止监听任务和主板断连任务等多程序的设计。Windows上位机基利用于socket编程基于Visual Studio搭建TCP服务器,并规定好和主控板之间通信的数据格式。英伟达平台基于QT设计污水处理自动控制模块。在英伟达处理器启动时,设置软件自启,作为TCP服务器开始侦听等待主控板的连接。并移植了箱型图算法和滑动均值滤波算法,对粗糙的原始数据进行标准化处理。使得自动控制的执行更加准确。最后,基于系统主控板的五个任务,在实验室的污水环境中,进行了系统整体功能的联调,测试各功能的准确性和稳定性,能够实现3秒一次的数据采集,控制设备指令下达后,设备能够在1秒之内完成响应,数据处理之后的结果显示明显地去除了噪声,仅仅由于传感器自身精度问题在0.5范围内波动,可以满足数据采集和智能控制要求。