基于單片機(jī)的tds水質(zhì)測(cè)試儀設(shè)計(jì)-wenkub
2023-04-09 00:12:11 本頁(yè)面
【正文】 總礦化度。理論上相同的水質(zhì)不同的溫度下的 TDS值是一致的，而電導(dǎo)率與 TDS值卻是不一樣的，溫度影響溶液的電導(dǎo)率的。隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)的進(jìn)步，TDS 水質(zhì)測(cè)試儀的發(fā)展越來(lái)越完善，它可以在保證基礎(chǔ)性能上簡(jiǎn)化一些功能，這樣的話不僅能適應(yīng)很多環(huán)境，而且也具備了很強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，極大的提高了它的性?xún)r(jià)比！ 隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，以及隨著人類(lèi)的生產(chǎn)和生活，使有限的水資源更加的緊缺。檢測(cè)的指標(biāo)有這么幾個(gè)方向:水的 PH值，高錳酸鹽指數(shù)，硫化物，石油類(lèi)，鋅，銅等等；這是一般的水，還有地下水的水質(zhì)會(huì)包含 PH值，溶解性總固體，總硬度，氧化物等等；除了這些還有用電子設(shè)備檢測(cè)出來(lái)的因素，電子設(shè)備就是用不同的傳感器進(jìn)行檢測(cè)，像 PH值，溫度，電導(dǎo)率之類(lèi)的，一般儀器檢測(cè)不到的。 水質(zhì)檢測(cè)對(duì)于水污染控制和整個(gè)水環(huán)境保護(hù)方面起著至關(guān)重要的作用。好比飲用水中氟的含量如果過(guò)多，就會(huì)導(dǎo)致牙齒表面產(chǎn)生斑紋，從而會(huì)引起一種牙齒上的疾病 ——斑齒病，嚴(yán)重的患者可能會(huì)讓牙齒完全潰壞。這個(gè)方法成本比較低，也比較容易實(shí)現(xiàn)！頻率法 TDS測(cè)量電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 單片機(jī) 液晶顯示電路 按鍵電路蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 3 頁(yè) 共 19 頁(yè) 溫度測(cè)量電路 圖 21硬件電路設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)硬件電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、溫度測(cè)量電路、數(shù)碼管顯示電路組成。（3）P1：8 位雙向 I/O口，擁有內(nèi)部上拉電阻，P1 輸出可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè)邏輯電平。如果 P1口寫(xiě)的事 1，那么內(nèi)部上拉電阻拉高就可以當(dāng)做輸入口用。而且我們通常意義上的微機(jī)原理類(lèi)似于通過(guò)一個(gè)外部的、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)算放大器芯片實(shí)現(xiàn)的傳感器來(lái)傳輸信息的采集，并可以提供一個(gè)點(diǎn)陣或液晶顯示的液晶和外部按鍵實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，可大量的內(nèi)部輸入/輸出連接步進(jìn)電機(jī)的精確控制外圍設(shè)備，具有較強(qiáng)的工業(yè)控制能力。而且溫度傳感器十分的耐磨耐碰，體積還小，使用起來(lái)也是很方便的，封裝外形的形式多種多樣的，在各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫是很方便的。圖 36為單片機(jī)最小系統(tǒng)： 圖 36 單片機(jī)最小系統(tǒng)時(shí)鐘電路的主要任務(wù)是給單片機(jī) AT89S51的正常工作提供一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)在這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的節(jié)奏下逐個(gè)地執(zhí)行指令。當(dāng)排針上接的兩根探針插入被測(cè)溶液，形成了一個(gè)電極，使整個(gè)電路構(gòu)成封閉的諧振電路，而由該諧振電路產(chǎn)生的與被測(cè)溶液電導(dǎo)率有關(guān)的頻率 f由 555芯片的 3引腳輸出，向單片機(jī) 。有兩個(gè)基準(zhǔn)電壓，分別為VCC/3，2VCC/3，是構(gòu)成多諧振蕩器的主要器件。如控制電壓輸入端 5懸空，則比較器 C1的參考電壓為 1／3VCC，加在同相端；C2 的參考電壓為 2／3VCC，加在反相端。當(dāng) 6腳電壓2／3VCC，2 腳電壓1／3VCC 時(shí)，比較器 C2輸出高電平，基本 RS觸發(fā)器被復(fù)位置 0，晶體管導(dǎo)通，輸出端 3為低電平。VCC 通過(guò)電極向 C5充電，Q2 導(dǎo)通，充電過(guò)程為：VCCQ2—電極—C5。經(jīng)電路原理得出以下公式： )(?式中：G(t)=1/Rx，G(t)為電極實(shí)測(cè)的電導(dǎo)值；K0=，K0 為電導(dǎo)頻率轉(zhuǎn)換系數(shù)。將兩探針之間的被測(cè)溶液也視為電阻，可確定 f與 K的線性關(guān)系，即:K=?105f，即推算出 。該溫度傳感器有三個(gè)引腳，VCC 為外接供電電源輸入端，GND 為電源地，DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端。DS18B20 所采集的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)傳送給單片機(jī)，通過(guò)單片機(jī)作相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理得到溫度值，再通過(guò)單片機(jī)的程序進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 圖 313是穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)電路圖 313 穩(wěn)壓電源設(shè)計(jì)電路 L7805是穩(wěn)壓三極管，5V 到 12V的電源他都可以接受，降壓之后，就一直穩(wěn)定的輸出 5V的電壓，保持不變。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)是解決某個(gè)特定問(wèn)題程序的經(jīng)過(guò)，是軟件編程活動(dòng)中的首要組成部分。（2） 設(shè)計(jì)算法即設(shè)計(jì)出解題的方法和具體步驟。不合理要對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試，即通過(guò)上機(jī)發(fā)現(xiàn)和排除程序中的故障的過(guò)程。本 TDS水質(zhì)測(cè)試儀系統(tǒng)通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)量電路中的探頭采集電導(dǎo)率信號(hào)，由于溫度對(duì)電導(dǎo)率有很大的影響，所以溫度也影響 TDS值的測(cè)量，通過(guò)數(shù)字溫度傳感器 DS18B20采集溫度信號(hào)，然后通過(guò)軟件算法由于溫度變化引起的電導(dǎo)率值測(cè)量誤差，最后將結(jié)果通過(guò)計(jì)算得出 TDS值，并將其顯示在液晶上。記錄數(shù)據(jù)：蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 18 頁(yè) 共 19 頁(yè)致謝我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在古玉年老師的精心指導(dǎo)和耐心解答下完成的。古老師的每一次教誨，對(duì)我來(lái)講都是一次教育和提高。在感恩之余，我也誠(chéng)懇地請(qǐng)老師們能對(duì)我的論文多加批評(píng)指正，使我及時(shí)完善論文的不足之處。最后，再次向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的老師和同學(xué)們致以最誠(chéng)摯的謝意！蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 19 頁(yè) 共 19 頁(yè)參考文獻(xiàn)[1] 樂(lè)嘉華，溫度檢測(cè)技術(shù)的現(xiàn)狀和未來(lái)，煤油化工自動(dòng)化[J].1998(3).[2] 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，第一版，北京航空航天大學(xué)出版社，1993.[3] 檢測(cè)電路探討
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