【正文】 SETB ； 打開(kāi)開(kāi)關(guān)光源 NOP ； 等待開(kāi)關(guān)光源穩(wěn)定 NOP NOP NOP NOP ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR DJNZ R3， LOOP1 DJNZ R4， LOOP RET STEPLINEAR: MOV P1， 11111111B 。 發(fā)送高四位 RET LINEAR: MOV P1， 00111111B 。 讀數(shù)據(jù)的低八位到 R1 SETB 。 約定 05aaH 為單步線性矯正命 令 ACALL STEPLINEAR JMP WAIT 。讀串口 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 設(shè)堆棧區(qū) MOV SCON， 50H 。串口雙工工作，串口工作方式為 10 位異步接收發(fā)送方式，它的傳送波特率由定時(shí)器的定時(shí)值決定。此輸出除用 于非線性校正功能外，還用于恒定光源測(cè)量濁度，恒定光源的強(qiáng)度，由計(jì)算機(jī)把強(qiáng)度值傳給單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)指令復(fù)位和置位 P11 端口給計(jì)時(shí)器強(qiáng)度值個(gè)脈沖，這樣來(lái)決定和調(diào)節(jié)的。第一種，將 二分頻后得到 的方波，用作 A/D 轉(zhuǎn)換器 MAX172 的時(shí)鐘。 單片機(jī)及其控制電路 123456789RST10(RXD)11(TXD)12(/INTO)13(/INTI)14(T0)15(T1)16(/WR)17(/RD)18XTAL219XTAL120GND21(A8)22(A9)23(A10)24(A11)25(A12)26(A13)27(A14)28(A15)29/PSEN30ALE/PROG31/EA(/VPP)32(AD7)33(AD6)34(AD5)35(AD4)36(AD3)37(AD2)38(AD1)39(AD0)40VCCAT80C51QA9QB7QC6QD5QE3QF2QG4QH13QI12QJ14QK15QL1CLR11CLK10CD4040B0X121X142X153X110Y11Y52Y23Y4A10B9INH6X13Y3CD4052CE2311411LM324D6VGNDD12EEEIGND5VP20P21P22P23P24P25P26P27P10P111212MXTALC030pFC130pFGNDR01KR1S0SWPB30nFC3+5VCD4040CD4052LM224P05P06P07P03Y0Y1CD4052GNDMAX232RIMAX232TIRONET 圖 單片機(jī)及其控制電路 圖 為單片機(jī)控制電路， R R C SW 構(gòu)成單片機(jī)的自動(dòng)上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位電路。 MAX172 的時(shí)鐘就是微處理器 ALE 信號(hào)的二頻得到的這樣很大程度上簡(jiǎn)化了電路，而且很容易實(shí)現(xiàn)同步。一旦轉(zhuǎn)換開(kāi)始 BUSY 輸出低電平轉(zhuǎn)換完成后 BUSY 輸出高電平。 信號(hào)采集和 A/D 轉(zhuǎn)換電路 AIN1VRDF2AGND3D114D105D96D87D78D69D510D411DGND12D3/1113D2/1014D1/915D0/816CLKIN17CLKOUT18HBEN19RD20C821BU8Y22Vff23Vdd24U1MAX172D2LED0D1LED01KR5Res Adj220KR4Res Adj21KR3Res Adj21KRRes21161KR6ARes Pack2Q1NPNGND2311411U2ALM324N300R1Res Tap10R7Res22KR2Res2GNDP05P06P07CLOCK+8VGNDGND5V12VP20P17P21P23P22P24P25P26P27LM224(14)5V 5V0Y1YP03 圖 信號(hào)采集和 A/D 轉(zhuǎn)換電路 如圖 ，發(fā)光管 D2 透射液體照射光敏電阻 R，光敏電阻 R 與 R6 構(gòu)成分壓電路，光敏電阻 R 的阻值隨透射光的強(qiáng)弱而變化，信號(hào)取自 R6 上的電壓。 多 時(shí)開(kāi) 關(guān)光 源 信 號(hào) 接 收 電 路1 2 位 A / D 轉(zhuǎn) 換 單 片 機(jī) A T 8 9 C 5 1接 收線 程計(jì) 算線 程主 線 程感 光 原 件 測(cè) 量 光 源開(kāi) 關(guān) 電 源探 頭模 擬 量光 源 信 號(hào)數(shù) 據(jù)命 令計(jì) 算 機(jī)收 到 數(shù) 據(jù)控 制 信 號(hào)控制信號(hào)啟動(dòng)啟動(dòng)濁度值 圖 濁度儀的總體結(jié)構(gòu) 探頭采用 LED 發(fā)光管和光敏電阻自制，用絕緣膠木為體部。計(jì)算機(jī)通過(guò) RS232 口向單片機(jī)發(fā)送命令，由單片機(jī)把命令解釋為控制信號(hào)，控制多路開(kāi)關(guān)和光源信號(hào)發(fā)生電路。由于轉(zhuǎn)換函數(shù)是單調(diào)函數(shù)， XoX1， X2…… Xn 也應(yīng)單調(diào)。按以下方法進(jìn)行線性化： 1. 濁度儀設(shè)置兩個(gè)光源，一個(gè)光源 I 可以調(diào)節(jié)強(qiáng)度（可以把測(cè)量濁度的光源 兼作此用），另一光源 ?I 只有開(kāi)、關(guān)兩態(tài)， ?I 盡量小，且穩(wěn)定。 將（ 5）式變換到頻域： U(?)=2πCδ(?)+ π a1K9TI[δ(?+?0)+δ(??0)]+ a1ΣAiπ[δ(?)+1/j?]exp(j?ti) 由此可見(jiàn) u(t)的幅值與濁度 T 成正比，不受環(huán)境光的強(qiáng)弱及其變化影響。本文介紹一種以調(diào)制光強(qiáng)為光源照射濁液用信號(hào)處理的方法來(lái)濾除背景光 的干擾。用 VC++軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)，利用 MATLAB 數(shù)學(xué)軟件的數(shù)學(xué)處理函數(shù)及其與 VC++接口，以及一些前人開(kāi)發(fā)的控件制作儀器的軟件。它們的基本結(jié)構(gòu)中離不開(kāi)模數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，并以數(shù)字方式顯示或打印測(cè)量結(jié)果。儀器流程中裝有消泡器，使測(cè)量數(shù)值穩(wěn)定性好；為了防止對(duì)傳感器測(cè)量室的污染，可以選配自動(dòng)清洗裝置，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)儀器測(cè)量范圍調(diào)整清洗定時(shí)旋鈕 .確定自動(dòng)清洗間隔時(shí)間，一般測(cè)量濁度值在 10FTU 以內(nèi)，清洗間隔 3—5h；測(cè)量濁度 值在 100FTU 以內(nèi)，清洗間隔時(shí)間 12h；測(cè)量濁度值在 100FTU 以上時(shí)，清洗間隔 1h 以內(nèi)。經(jīng)過(guò)近 10 年的技術(shù)攻關(guān)和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，國(guó)產(chǎn)的濁度儀已有很大變化，不但初具規(guī)模，有多家廠商生產(chǎn) ，而且有些技術(shù)指標(biāo)還達(dá)到了較高水平。 根據(jù)所用光源的不同，國(guó)外濁度儀可按 ISO 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和美國(guó) 標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類。比如，透射式濁度儀一般也是中、高濁度儀。表面散射濁度測(cè)量是一種非接觸測(cè)量法，即散射光接收光學(xué)系統(tǒng)及接收器與水樣是非接觸的，避免了光學(xué)接收窗口等的污泥、結(jié)垢現(xiàn)象。通過(guò)測(cè)量散射光強(qiáng)，可得到濁度信息。這種光學(xué)效應(yīng)與顆粒的大小及形狀有關(guān)，實(shí)踐證明渾濁度與懸浮物固體物質(zhì)的重量濃度沒(méi)有任何的相關(guān)關(guān)系。單片機(jī)為硬件的核心，它負(fù)責(zé)與計(jì)算機(jī)通訊，控制 A/D 轉(zhuǎn)換，控制電路的切換，產(chǎn)生調(diào)制光源信號(hào)等。 、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交論文和相關(guān)材料的印刷本和電子版本；同意學(xué)校保留畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的復(fù)印件和電子版本，允許被查閱和借閱；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其他復(fù)制手段保存畢 業(yè)設(shè)計(jì)（論文），可以公布其中的全部或部分內(nèi)容。 以上承諾的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)！ 作 者 簽 名： 年 月 日 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 濁度計(jì)作為測(cè)量水質(zhì)濁度的計(jì)量?jī)x器，廣泛用于我國(guó)各個(gè)行業(yè)。 關(guān)鍵字： 濁度 濁度測(cè)量 調(diào)制 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) II ABSTRACT Turbidity meter for measuring the water quality turbidity measurement instruments， widely used in various industries in China. According to inplete statistics， China39。水的渾濁度越高，反射光和散射光就越強(qiáng)，而透射光就越弱；反之，水的渾濁 度越低，反射光和散射光就越弱，而透射光就越強(qiáng)。在濁度不大的情況下 (2020FTU)，90186。且其測(cè)量范圍寬、線性度好，因而常用于濁度較高的水源水測(cè)量中。而透射式濁度儀也是低濁度儀。目前，具有代表性的品牌有：美國(guó) HACH 公司系列濁度 儀，英國(guó) ABB Kent 公司系列濁度儀，德國(guó) E+H 系列，美國(guó) Rosemount 系列，日本橫河公司系列，等等。 長(zhǎng)春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 上海雷磁儀器廠的 WZT170 型高濁度儀，測(cè)量范圍 0—1000FTU；WZT—701 型低濁度儀，測(cè)量范圍為 0—25FTU，廣泛用于自來(lái)水廠、污水處理廠、廢水處理監(jiān)測(cè)等行業(yè)。但由于 WGZ—1 傳感器與控制器組合在一個(gè)箱體內(nèi)，安裝只能從箱體水管連引入，安裝方法較單一，許多場(chǎng)合如江河湖塘、他槽、敞口箱等工況環(huán)境都較難使用，因此應(yīng)用工況受到較大局限性。第二代儀表響應(yīng)速度較快，測(cè)量準(zhǔn)確度較高。軟件的功能包括采集數(shù)據(jù)、非線性校正、濾波、儀器標(biāo)定及其操作界面，以及數(shù)據(jù)的顯示、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)等。 采用調(diào)制光強(qiáng)測(cè)量濁度的原理 當(dāng)一束光照射到被測(cè)水樣時(shí)，在濁度不大的情況下 (2020FTU)， 90186。此信號(hào)經(jīng)整流，低通濾波 ， 標(biāo)定儀器時(shí)確定常量系數(shù)，就可計(jì)算出濁度。先將光源 I調(diào)節(jié)到探測(cè)器能分辨的最低光強(qiáng)。 第 3 步，也可以調(diào)節(jié)強(qiáng)度光源 I 使 Ui=Ui19， 第 步的插值，而直接取 X0=U1，X1=U2……Xi=Ui+1 。軟件部分，為保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的及時(shí)接受，計(jì)算機(jī)程序?yàn)槎嗑€程程序。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由于本文的重點(diǎn)不在于此，未考慮探頭自動(dòng)清洗機(jī)構(gòu)。信號(hào)電壓經(jīng)運(yùn)算放大器 LM224 放大，輸入 12 位 A/D 轉(zhuǎn)換器 MAX172 的模擬信號(hào)輸入端 AIN，電位器 R1 調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。轉(zhuǎn)換結(jié)束后，當(dāng) HBEN 輸入為低電平， MAX172 將轉(zhuǎn)換的 12 位結(jié)果的輸出到 D0—D11 引腳上。 半導(dǎo)體發(fā)光管 D2，有兩種用途，一用作測(cè)量濁度時(shí)的光源，二用作儀器線性正時(shí)的調(diào)節(jié)光源 (見(jiàn) 非線性校正的方法 )。 C C Y1 構(gòu)成單片機(jī)的時(shí)鐘，時(shí)鐘頻 率為 。第二種，將 作 210 分頻后得到 1800Hz，用作 A/D 轉(zhuǎn)換器的采樣頻率，它輸入單片機(jī)的 P05 端口，單片機(jī)通過(guò)到查詢 P05 上的正跳變時(shí)，向 A/D 轉(zhuǎn)換器發(fā)出采樣信號(hào) CS/RD、 HBEN。在本例中用恒定光源測(cè)量濁度的目的是同調(diào)制光源光強(qiáng)測(cè)量濁度方法的比較。在本例中定時(shí)器的初值為 FFH，在 的時(shí)鐘頻率傳送波特率 bit。 串口方式 1 MOV TMOD， 20H 。 反射串口來(lái)的數(shù)據(jù) CJNE A， 0AAH， WAIT1 。 完畢返回 JUDGE3: CJNE A， 0AH， WAIT1 ACALL CONST 。 置位 MAX172 的 CS 和 RD SETB 。 兩指示燈亮 SETB CLR 。 兩指示燈都不亮 MOV P0， 11111001B 。 1000 為開(kāi)啟另一燈 CJNE R3， 00H， Jud CLR JMP BACK Jud: CJNE R3， 01H， Jud1 CLR CLR JMP BACK Jud1: CJNE R3， 02H， RE CLR CLR CLR