水质监测是及时、准确、全面地反映水环境质量和污染源现状的重要手段,是制定切实可行的污染防治规划和水环境保护的前提和基础。目前水质监测主要采用原子荧光光谱仪、气相色谱仪、液相色谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、气相色相-质谱仪、液相色谱-质谱仪等大型实验室仪器。由于存在体积大、采样测试周期长、成本高等问题,已不能满足目前水质监测对监测仪器提出的移动、实时快速和多参数检测的需求。近年来,MEMS技术和微型机器人技术的发展为环境监测仪器的微型化提供了新的解决方案,注入了新的活力。具有多功能、实时快速、携带方便等功能的水质在线监测微系统已成为世界各国的重要研究方向。在此背景下,“三峡库区环境监测微系统”科研项目采用化学预处理技术、微电子技术、MEMS技术和图像传感器技术等,研制由模块化微型光谱仪和多种传感器、微型机器人组成的移动式水质在线监测微系统,可以满足以上诸多对水质在线监测的需求,具有广阔的应用前景。本文阐述了水质在线监测系统的系统组成和总体结构;完成了水质在线监测系统的结构设计,以C52单片机为核心进行系统控制电路的设计,实现对相关功能模块的控制,并与系统核心板进行通讯,对控制程序设计进行了阐述。通过实验测试,系统控制电路达到了预期的性能指标。文章共分为六章,第一章阐述了水质在线监测课题的提出及研究意义,概述了水质在线监测的发展历程和国内外研究现状,简要介绍了本课题的研究目的和主要研究内容;第二章对仪器的测量原理进行了介绍,对主要检测对象和检测方法进行了说明,并介绍了仪器的总体方案;第三章主要对各个功能模块的工作原理和性能要求进行了分析,并确定了相应的设计方案和实现方法,完成水质在线监测系统中关键功能模块的设计与装调;第四章设计了基于C52单片机的嵌入式硬件电路进行结构控制;确定了在线水质监测系统结构控制硬件部分的主要功能构成模块;第五章介绍了控制程序的设计,采用单片机高级语言C5l编写了控制程序;第六章给出了实验结论,总结了本课题的主要工作,并对下一步的工作进行展望。