【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(biāo)與主要研究內(nèi)容 .......................................................................... 1 第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) ............................................................................................. 3 系統(tǒng)主要設(shè)計(jì)方案 .............................................................................................. 3 系統(tǒng)整體框圖 ..................................................................................................... 3 AT89C2051單片機(jī)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(bǔ)償原理與電路 .......................................................................................... 6 溫度補(bǔ)償原理 ........................................................................................ 7 溫度測量電路 ........................................................................................ 8 ............................................................................................................ 8 按鍵與報(bào)警電路 ................................................................................................. 9 第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) .................................................................................................. 11 系統(tǒng)總體流程圖 ............................................................................................. 11 電導(dǎo)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(bào)警 .................................................................................................... 15 第四章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論 ............................................................................................... 16 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 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(xué)分析方法，儀器測量時(shí)，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(dǎo)率的測量，因此采用熱敏電阻對(duì)溫度進(jìn)行補(bǔ)償。電極電導(dǎo)率測量法根據(jù)電解質(zhì)導(dǎo)電原理，通過測 量電阻得到電導(dǎo)率，測量電極過程表現(xiàn)為復(fù)雜的電化學(xué)系統(tǒng)，極化效應(yīng)、電容效應(yīng)和溫度影響電導(dǎo)率準(zhǔn)確測量，使得傳統(tǒng)的電導(dǎo)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(yuǎn)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(jī)簡介 AT89C2051單片機(jī)是 CMOS 8位微處理器，有著 2k字節(jié)的閃速可以重復(fù)使用的只讀存儲(chǔ)器， 128字節(jié)的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，具有低電壓，高性能。配備一個(gè)編程器，編輯程序，進(jìn)行編譯，實(shí)行固化，將其插到電路板試驗(yàn)，重復(fù)之前的操作，此調(diào)試方法存在對(duì)片內(nèi) RAM的信息無法清楚的缺點(diǎn)。電阻越大 , 導(dǎo)電能力越弱。通過表達(dá)式可知，當(dāng)測量儀器固定時(shí)，電阻只與電導(dǎo)率有關(guān)，又由于電阻只與 TDS有關(guān)，因此 TDS只與電導(dǎo)率有關(guān)。所以在 水質(zhì)檢測儀器的 設(shè)計(jì) 中 , 應(yīng) 加以消除溫度對(duì) 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(shí)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(zhǔn)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(fù)循環(huán)， 周而復(fù)始 形 成振蕩輸出 fo。 兩根探針?biāo)鶌A的被測溶液視為電阻。因此，溶液在電導(dǎo)率測定時(shí)，要求被測溶液溫度調(diào)至 25℃，但實(shí)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(zhǔn)溫度范圍內(nèi)，此時(shí)，對(duì)測量所得結(jié)果，需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 使用軟件擬合電導(dǎo)率和溫度的經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)測得的電導(dǎo)率及水溫進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 ,可以較好的做到溫度補(bǔ)償，直接得到補(bǔ)償后的數(shù)值。 共陽極數(shù)碼管工作原理 本設(shè)計(jì)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(dǎo)體發(fā)光器件。 數(shù)碼管的 8個(gè)腳 ah接到單片機(jī)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(jī)的 ，三極管的發(fā)射極連接在一起接 +5V電源。系統(tǒng)進(jìn)行初始化 , 當(dāng)按鍵開始測量時(shí)，計(jì)數(shù)器開始工作，測量并計(jì)算電導(dǎo)率的數(shù)值，讀取溫度值，對(duì)采集來的溫度信號(hào)運(yùn)用軟件算法補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)溫度產(chǎn)生的電導(dǎo)率測量誤差進(jìn)行補(bǔ)償，運(yùn)用軟件算法對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和計(jì)算 ， 按鍵鎖定計(jì)算結(jié)果，最后將計(jì)算得到的結(jié)果存儲(chǔ)并顯示在數(shù)碼管上。 如圖 32所示，為電導(dǎo)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(hào)，測試成功。本 水質(zhì)檢測儀 系統(tǒng) 以 AT89C2051 單片機(jī)為核心，利用單片機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)率信號(hào)在線采集，由電導(dǎo)率信號(hào)采集電路、溫度補(bǔ)償電路、控制電路、數(shù)碼管顯示電路和報(bào)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(duì)我的指導(dǎo)老師蔡志端老師致以誠摯的謝意，蔡老師雖身負(fù)教學(xué)，科研的重任，仍 抽出時(shí)間無私的指導(dǎo)我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)和論文撰寫。 感謝我的同學(xué)和朋友們，在學(xué)習(xí)和生活上都給予了我很多的幫助，同時(shí)也感謝學(xué)院提供給我們的良好的研究制作畢業(yè)設(shè)計(jì)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。 } 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