【正文】 ent, 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(zhì)測試儀的研究背景 .................................................... 4 本科畢業(yè)論文 IV 基于 AT89C2051的 TDS水質(zhì)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(shè)計 ............................................................................................. 3 系統(tǒng)主要設(shè)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(shè)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(jié)果與結(jié)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(zhì)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。 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。電極電導率測量法根據(jù)電解質(zhì)導電原理，通過測 量電阻得到電導率，測量電極過程表現(xiàn)為復雜的電化學系統(tǒng)，極化效應(yīng)、電容效應(yīng)和溫度影響電導率準確測量，使得傳統(tǒng)的電導率檢測儀精度較低，智能化不夠。測得的結(jié)果精度高，并且可遠程傳輸。 系統(tǒng)整體框圖 圖 21 系統(tǒng)整體硬件框圖 AT89C2051單片機簡介 AT89C2051單片機是 CMOS 8位微處理器，有著 2k字節(jié)的閃速可以重復使用的只讀存儲器， 128字節(jié)的隨機數(shù)據(jù)存儲器，具有低電壓，高性能。配備一個編程器，編輯程序，進行編譯，實行固化，將其插到電路板試驗，重復之前的操作，此調(diào)試方法存在對片內(nèi) RAM的信息無法清楚的缺點。電阻越大 , 導電能力越弱。通過表達式可知，當測量儀器固定時，電阻只與電導率有關(guān)，又由于電阻只與 TDS有關(guān)，因此 TDS只與電導率有關(guān)。所以在 水質(zhì)檢測儀器的 設(shè)計 中 , 應(yīng) 加以消除溫度對 TDS的影響。 T R I G2Q3R4C V ol t5T H R6D IS7VCC8GND1U255512J1C O N 2V C CB1C2E3Q1805 0C3103C4104P 圖 23TDS 值測量電路 555 定時器是由電壓比較器， RS 觸發(fā)器，放電管，相同大小的串聯(lián)電阻和輸出端組成。 1腳接地， 8腳接電源，控制電壓端 5 腳懸空，使基準電壓不變，電壓比較器 C1 的同相輸入端的電壓是 2VCC/3，電壓比較器 C2 的反相輸入端電壓是 VCC/3。如此以上過程反復循環(huán)， 周而復始 形 成振蕩輸出 fo。 兩根探針所夾的被測溶液視為電阻。因此，溶液在電導率測定時，要求被測溶液溫度調(diào)至 25℃，但實際測量過程往往受各種因素影響，無法將溶液樣品溫度控制 并穩(wěn)定在基準溫度范圍內(nèi)，此時，對測量所得結(jié)果，需要進行溫度補償。 使用軟件擬合電導率和溫度的經(jīng)驗公式對測得的電導率及水溫進行數(shù)據(jù)處理 ,可以較好的做到溫度補償，直接得到補償后的數(shù)值。 共陽極數(shù)碼管工作原理 本設(shè)計采用 3 位八段數(shù)碼管，數(shù)碼管是一種以發(fā)光二極管為基本單元的半導體發(fā)光器件。 數(shù)碼管的 8個腳 ah接到單片機的 P1口，位選控制端 13分別接三極管 Q2Q4的集電極，三極管的基極分別接到單片機的 ，三極管的發(fā)射極連接在一起接 +5V電源。系統(tǒng)進行初始化 , 當按鍵開始測量時，計數(shù)器開始工作，測量并計算電導率的數(shù)值，讀取溫度值，對采集來的溫度信號運用軟件算法補償?shù)姆椒▽囟犬a(chǎn)生的電導率測量誤差進行補償，運用軟件算法對所得數(shù)據(jù)進行處理和計算 ， 按鍵鎖定計算結(jié)果，最后將計算得到的結(jié)果存儲并顯示在數(shù)碼管上。 如圖 32所示，為電導率測量流程框圖。 TDS值測量流程框圖，如圖 34所示。按下按鍵，鎖定相關(guān)數(shù)據(jù)，蜂鳴器發(fā)出信號，測試成功。本 水質(zhì)檢測儀 系統(tǒng) 以 AT89C2051 單片機為核心，利用單片機技術(shù)實現(xiàn)電導率信號在線采集，由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。在論文即將完成之際，我要向他們表示我最誠摯的感謝！ 在此，對我的指導老師蔡志端老師致以誠摯的謝意，蔡老師雖身負教學，科研的重任，仍 抽出時間無私的指導我們的畢業(yè)設(shè)計和論文撰寫。 感謝我的同學和朋友們，在學習和生活上都給予了我很多的幫助，同時也感謝學院提供給我們的良好的研究制作畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。 uchar flag=0。y110。 } if(count1400amp。count1799) { count_buff=count/116*5。amp。 // } if(count4300amp。count4499) { count_buff=count/25。amp。 } if(count8000amp。count8999) { count_buff=count/47*2。 // } //count_buff=count/10。 led2=0。 } /*********************************************/ void t0(void) interrupt 1 { TR1=1。 } TH0=(6553650000)/ 256。 DQ = 0。time50。 return (flag)。m++) _nop_()。m++)。 } /***************************************************** 函數(shù)功能：向 DS18B20寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù) 入口參數(shù)： dat ***************************************************/ WriteOneChar(uchar val) {unsigned char i,m,b。 本科畢業(yè)論文 25 for(m=0。m40。 if(temp10amp。temp=20) {Ks=Kt/(+)。 TL1=0x00。 } show_num()。 gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。 gTXRm 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