【正文】 一種 PAL 結(jié)構(gòu)。各引腳的含義為： A0A15 為 16 根地址線，可尋址 32K 字節(jié)； O0O7 為數(shù)據(jù)輸出線； CE 為片選線； OE/VPP 為數(shù)據(jù)輸出選通線 /編程電源。當(dāng)使能為低時，輸出將所存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。 373 為三態(tài)輸出的 8 D 透明鎖存器 , 373 的輸出端 O0O7 可直接與總線相連。 最后，選擇整流二極管。第二排電容用來改善輸入電壓波紋的；第三排是消除模塊輸出高頻噪聲，增強電壓穩(wěn)定的電容。這里選擇串行接口。 回車鍵即為輸入、確認(rèn)鍵，接入單片機(jī) P10 管腳。運算放大器輸出 Vo 還作為 DAC0832 的基準(zhǔn)電壓 ,數(shù)字量由 CPU送來。因此， DAC0832 通常需要外接運算放大器，進(jìn)行電流 /電壓轉(zhuǎn)換，才能得到模擬輸出電壓。 CLKR:內(nèi)部時鐘發(fā)生器的外接點阻端。 所以儀器使用的 美國無線電公司研制開發(fā)的 CA3140 高輸入阻抗運算放大器 ,該運算放大器功能保護(hù) MOSFET 的柵極（ PMOS 上）中的 晶體管 輸入電路提供非常高的輸入阻抗，極低輸入電流和高速性能。輸入電路 PMOS 提供非常高的阻抗。 第三章 PH測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計 16 PH信號采集電路 PH 電極由玻璃電極和參考電極組成。其特點是，在工作溫度范圍內(nèi)電阻阻值隨溫度的升高而降低。而每一次命令和數(shù)據(jù)的傳輸都是從主機(jī)主動啟動寫時序開始，如果要求單總線器件回送數(shù)據(jù)，在進(jìn)行寫命令后，主機(jī)需啟動讀時序完成數(shù) 據(jù)接收。當(dāng)被用著在寄生電源下，也可以向器件提供電源。 （ 2） .在 DS18B20 中的每個器件上都有獨一無二的序列號。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。對 Flash 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流（ IIL）。 第三章 PH測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計 12 P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的 輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 P0~P3 為可編程通用 I/O 腳，第三章 PH測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計 11 其功能用途由軟件定義，在本設(shè)計中， P0 端口（ 32~39 腳）被定義為 N1 功能控制端口，分別與 N1 的相應(yīng)功能管腳相連接 ， 13 腳定義為 IR 輸入端， 10 腳和 11 腳定義為 I2C 總線控制端口，分別連接 N1 的 SDAS（ 18 腳）和 SCLS（ 19腳）端口， 12 腳、 27 腳及 28 腳定義為握手信號功能端口，連接主板 CPU 的相應(yīng)功能端，用于當(dāng)前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進(jìn)入的控制功能。 32 個可編程 I/O 口線； 3 個 16 位定時 /計數(shù)器； 8 個中斷源； 可編程串行 UART； 1低功耗空閑和掉電模式。所以在電位法測量中，在表明標(biāo)準(zhǔn)也和被測濃度的同時也應(yīng)標(biāo)明其溫度。 在0 lnRTE E anF?? 代 入 R、 F 的值，并把 lga 換成 ，則可變?yōu)槿缦? 6 1 5 2 3 4 2 3 第二章 測量系統(tǒng)的整體設(shè)計 9 形式 0 0 .1 9 8 4 lgTE E an?? , (211) 對溫度 T 求導(dǎo)數(shù) 0 0 . 1 9 8 4 0 . 1 9 8 4 l glgd E d E T d aad T d T n n d T? ? ? ?, (212) dEdT 可理解為溫度變化一個單位時測量電池電動勢的變化值，即測量電池的溫度系數(shù)，式表明它由三部分組成。因為它是固體電極，使用方便，應(yīng)用很廣泛。 大 多數(shù) 指示電極是離子選擇性電極， 離子選擇性電極是 可以將 溶液中某種特定離子的濃度轉(zhuǎn)變成電位功能的電極。這種電極，金屬線覆蓋著一層金屬的微溶鹽，并插入含有這種金屬鹽離子的電解質(zhì)溶液。 此電動勢（ EMF）由二個半電池構(gòu)成，其中一個半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān)；另一個半電池為參比半電池， 通常稱為參考電極，它通常是測量溶液相通，并 與 測量 儀器相連 。這是由于固體電極的內(nèi)阻較高，和溶液接地電路。標(biāo)定不僅在 運行初期進(jìn)行，在運行過程中，由于化學(xué)反應(yīng)的一些不確定因素發(fā)生的變化引起的測量值的漂移，一般必須由標(biāo)定來消除?？梢酝瓿勺杩蛊ヅ?，減少噪音，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，非常適合電路設(shè)計。 PH測量系統(tǒng)的 主要原理 用 MSC51 單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)處理，和一些外圍芯片，包括一個完整的自我檢測，智能儀器的校準(zhǔn)。 第一章 引言 3 主要功能及 要求為：①可靠性高、易維護(hù)、成本低、操作方便、小型、防爆且能在條件惡劣的場所使用。 80 年代是工業(yè) PH 計微機(jī)化、智能化的年代。初期的 PH 測定裝置是由傳感器亦稱發(fā)送器 (包括玻璃電極、參比電極、溫度補 償元件 )和阻抗變換、放大、指示的電子單元兩部分組成。但如何設(shè)計精確測量，溫度補償精度，可靠性高，功耗低，成本低，功能齊全的檢測儀器還需要進(jìn)一步研究的問題。這種儀器由于操作簡便、測定速度快、靈敏度高、精度好，是電位法測量儀器的發(fā)展方向。在電位分析法中最常見的指示電極為 PH 電極和各種離子型選擇電極。采用人機(jī)對話可以實現(xiàn)自動測量，存儲，顯示等功能。本論文詳細(xì)論述了 PH 測量儀的設(shè)計，包括氫離子濃度的測量，標(biāo)定方法，溫度檢測裝置，測量電路和軟件系統(tǒng)設(shè)計。 關(guān)鍵詞 ：三電極檢測，高阻，溫度補償 Abstract Ⅱ Abstract On the basis of electrochemical principal and Instrument circuit system to MCS–51 microcontroller core, this system can measure activity in solution .The paper details the design of the PH instrument. Including measuring principle, the calibration way, the design of temperature transducer, measuring circuit software. The ph tester is equipped with three–electrode measurement system. The concentration of hydrogen was determined by the appropriate reference electrode and indicator electrode measurement .the system can greatly reduce the impact of outside interference. The unique sensor design can reduce the reference electrode and ionic interference. The MCS–51 microcontroller core can automatically adjust the scope, automatic temperature pensation etc. the use of manmachine dialogue can enable automatic measurement, storage, display data functions. In the actual measurement system, the Nernst equation corresponding to the actual curve often deviate the ideal curve, with the use of twopoint calibration method, we can actually calculate the actual slope and temperature. Key words: three–electrode measurement system, high resistence， the temperature pensation. 目錄 Ⅲ 目 錄 摘 要 ...................................................................................................... I Abstract ................................................................................................ Ⅱ 目錄 .......................................................................................................................... III 第一章 引言 .............................................................................................................. 1 課題背景 ....................................................................................................... 1 PH 測量系統(tǒng)研究的必要性 ......................................................................... 1 PH 測量系統(tǒng)的發(fā)展 概況 ............................................................................. 2 PH 測量系統(tǒng)的主要原理 ............................................................................. 3 第二章 測量系統(tǒng)的整體設(shè)計 ............................................................................. 4 測量原理 ...................................................................................................... 4 三電極測量系統(tǒng) .......................................................................................... 5 PH 測量系統(tǒng)的測量方法 ............................................................................. 5 指示電極 ......................................................................................................... 6 參比電極 ......................................................................................................... 7 溫度對測量的影響 ............................................................................................ 8 本章總結(jié) ............................................................................................................ 9 第三章 PH測量系統(tǒng)的硬件設(shè)計 .......................................................................... 10 89C52 介紹 ...................................................................................................... 10 溫度采集電路 ..............................................