【正文】 畢 業(yè) 設 計（論文） 2020 屆 題 目 基于 AT89C2051 的 TDS 水質測試儀 專 業(yè) 電子信息工程 學生姓名 學 號 指導教師 論文字數(shù) 完成日期 20201220 基于 AT89C2051 的 TDS 水質測試儀 本科畢業(yè)論文 II 摘 要： 近些年來水環(huán)境的污染使得人們對水質越來越關注。水質檢測儀對幫助人們了解水質情況起到了重要的作用。 TDS水質檢測儀以其結構簡單 ， 精巧實用，精度 高，成本低，反應快等優(yōu)點備受關注。 TDS水質測試儀 由于 探頭 極化現(xiàn)象，寄生電容，溫度 對測量 精度 的影響 , 使其存在測量精度低、溫度補償不夠的缺點。針對這些現(xiàn)象，為了能夠更精確測量 水質 ，本研究分析了 TDS測量的原理，對各種測量方法進行比較論證，設計了一款基 于 電導率測量原理 和溫度補償誤差的 TDS水質 測量儀。該電路設計以 AT89C2051 單片機為核心，由傳感器探頭、 電導率信號采集電 路、溫度補償電路、控制電路、數(shù)碼管顯示電路和報警電路組成。系統(tǒng) 引入了溫度測量環(huán)節(jié)，通過軟件算法補償因溫度變化 引起的測量誤差 。 關鍵字： TDS , 水質檢測 , 單片機 , 溫度補償 TDS Quality Dosimeters Based on AT89C2051 本科畢業(yè)論文 III Abstract： In recent years water environmental pollution makes it increasingly concerned about water quality. Water quality testing instruments played an important role in helping people to understand the water quality. TDS water quality tester concern its structure is simple, pact, highprecision, low cost, fast response. TDS water tester due to the polarization of the probe, the parasitic capacitance, the temperature on the measurement accuracy, it exists the disadvantage of low measurement accuracy, the temperature pensation is not enough. For these phenomena, in order to be able to more accurately measure the water quality, this study analyzed the TDS measurement principle, a parative demonstration of various methods of measurement, design a TDS water quality measuring instrument based on conductivity measurement principle and temperature pensation error. The circuit design AT89C2051 microcontroller as the core, the probe by the sensor, the conductivity signal acquisition circuit, temperature pensation circuit, control circuit, digital display and alarm circuits posed. The system introduces aspects of temperature measurement, the measurement error due to temperature changes caused by the software algorithm pensation. Key words： TDS Water quality testing MCU Temperature pensation 目 錄 第一章 緒 論 ................................................................................................................. 4 基于 AT89C2051的 TDS水質測試儀的研究背景 .................................................... 4 本科畢業(yè)論文 IV 基于 AT89C2051的 TDS水質測試儀的發(fā)展現(xiàn)狀 .................................................... 1 論文研究目標與主要研究內(nèi)容 .......................................................................... 1 第二章 系統(tǒng)硬件電路設計 ............................................................................................. 3 系統(tǒng)主要設計方案 .............................................................................................. 3 系統(tǒng)整體框圖 ..................................................................................................... 3 AT89C2051單片機簡介 ....................................................................................... 3 TDS值測量原理及電路 ....................................................................................... 4 TDS值測量原理 ...................................................................................... 4 TDS值測量電路 ...................................................................................... 5 溫度補償原理與電路 .......................................................................................... 6 溫度補償原理 ........................................................................................ 7 溫度測量電路 ........................................................................................ 8 ............................................................................................................ 8 按鍵與報警電路 ................................................................................................. 9 第三章 系統(tǒng)軟件設計 .................................................................................................. 11 系統(tǒng)總體流程圖 ............................................................................................. 11 電導率測量 .................................................................................................... 12 DS18B20溫度采集 ........................................................................................... 12 TDS值測量 ..................................................................................................... 13 數(shù)碼管顯示 .................................................................................................... 14 按鍵與報警 .................................................................................................... 15 第四章 實驗結果與結論 ............................................................................................... 16 參考文獻 ........................................................................................................................ 18 致 謝 ............................................................................................................................. 19 附 錄 ............................................................................................................................. 20 第一章 緒 論 基于 AT89C2051的 TDS水質測試儀的研究背景 水作為一種重要的資源，與人們的生活和生產(chǎn)都 有著密切聯(lián)系。在水資源匱乏和水污染本科畢業(yè)論文 1 日趨加深的今天，水質問題受到了更多的關注，對水質進行檢測與分析，了解水質狀況，能夠更好地保護水資源，控制水污染。 TDS(溶解性總固體，又稱總含鹽量 ),測量單位為毫克 /升（ mg/L ） ,它表明 1升水中溶有多少毫克溶解性總固體，或者說 1升水中的離子總量。水樣經(jīng)過濾后 , 在一定溫度下烘干 , 所得的固體殘渣稱為溶解性總固體 , 包括不易揮發(fā)的可溶性鹽類、有機物及能通過過濾器的不溶解微粒等。 TDS水質檢測方法通常 分為 兩種 ， 分別為稱量法和電極測定法。稱量法一般采用國標檢測方法，分別為 105℃ 烘干和 180℃ 烘干兩種。 稱量法測定 TDS時，將一定量的水樣經(jīng)過濾，在標準溫度下烘干，直接求得 TDS值。此測量方法，雖技術要求低，但操作步驟繁瑣，對測量環(huán)境要求高，抗干擾能力差，且測量時間長。 電極法測量 TDS是一種電化學分析方法，儀器測量時，將電極置于溶液中，使用交流電源 ，通過測量電流的大小得到溶液的電阻率，由于溫度影響電導率的測量，因此采用熱敏電阻對溫度進行補償。運用軟件擬合電導率和溫度的經(jīng)驗公式的方法補償