【正文】 芯片擦除：利用控制信號的正確組合并保持 引腳 10ms 的低電平即可將PEROM 陣列（ 2K 字節(jié)）和兩個(gè)加密位整片擦除，代碼陣列在片擦除操作中將任何非空單元寫入“ 1”可被再次編程之前進(jìn)行。 對引腳 、 、 、 按下表正確組合上邏輯高 “H” 或低 “L”電平可對 PEROM 進(jìn)行編程操作。 與 MOVX 相關(guān)的指令，數(shù)據(jù)存儲器 AT89C2051 包含 128 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲器，這樣， AT89C2051 的堆棧深度局限與內(nèi)部 RAM128 字節(jié)范圍內(nèi)，它既不支持外部數(shù)據(jù)存儲器的訪問，也不支持外部程序存儲器的執(zhí)行，因此程序中不應(yīng)有 MOVX[… .]指令。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 AT89C2051 提供以下 標(biāo)準(zhǔn)功能： 2KBFLASH 存儲器； 128 字節(jié) RAM； 15條 I/O 口引線； 2 個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器； 1 個(gè) 5 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)； 1 個(gè)全雙工串行口； 1 個(gè)精密模擬比較器以及片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。掉電方式保存RAM 內(nèi)容但振蕩器停止工作并禁止有其它部件的工作到下一個(gè)硬件復(fù)位。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。水的電導(dǎo)率與其所含無機(jī)酸、堿、鹽的量有一定的關(guān)系，當(dāng)它們的濃度較低時(shí)，電導(dǎo)率隨著濃度的增大而增加，因此，該指標(biāo)常用于推測水中離子的總濃度或含鹽量。 溶解于水的酸、堿、鹽電解質(zhì)，在溶液中解離出正、負(fù)離子，使電解質(zhì)溶液具有導(dǎo)電能力，其導(dǎo)電能力大小可用 電導(dǎo)率表示。 國內(nèi)凈化水情況 國新的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》結(jié)合我國的國情與實(shí)際而制定，體現(xiàn)國際先進(jìn)水平的要求，也具有可操作性。 制定標(biāo)準(zhǔn)限值是 以現(xiàn)場調(diào)查和科學(xué)研究資料為依據(jù)。 隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們的生活水平和質(zhì)量也在不斷提高，飲用水 —這個(gè)維持生命第一要素已經(jīng)由原來的自來水廠漂白粉消毒處理，甚至河水，雨水的簡單沉淀后，改造為高度凈化的純凈水和富含人體所需微量元素的礦 泉水。在國外這種水質(zhì)時(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展比較早， 現(xiàn)在已趨于成熟。 4） 傳感器（英文名稱： transducer/sensor）是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。在國外這種水質(zhì)時(shí)時(shí)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)展比較早，現(xiàn)在已趨于成熟。 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )主要參考資料： [1] 童詩白、華成英 《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第四版） 高等教育出版社 20xx（ 05） [2] 閻 石 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》（第五版） 高 等教育出版社 20xx (11) [3] 張曉鄉(xiāng) 《 89C51 單片機(jī)實(shí)用教程》 電子工業(yè)出版社 20xx (08) [4] maigoozxn 《 [直飲機(jī) ]直飲水機(jī)工作原理及過濾程序》 百度知道 20xx（ 12） [5] 何希才、薛永毅 《傳感器及其應(yīng)用實(shí)例》 機(jī)械工業(yè)出版社 20xx (04) [6] 施金鴻、陳光明 《電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與綜合實(shí)踐教程》 .北京航空航天大學(xué)出版社 . 20xx (07) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )應(yīng)完成的工作 ： 1 查找飲用水標(biāo)準(zhǔn)及與之相關(guān)的飲水機(jī)技術(shù)資料。 2．以單片機(jī) 2051 為核心，連接電壓比較器（檢測電導(dǎo)信號）、語音芯片、放大器、揚(yáng)聲器等外圍器件制成小盒裝置實(shí)物。 在當(dāng)今生活中， 膜過濾技術(shù) 一般 用于家用飲水機(jī)或者工廠， 水凈化工藝越來越受到人們的重視，而大規(guī)模改造現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)工藝從經(jīng)濟(jì)上尚不可行。 3）系統(tǒng)構(gòu)成圖（見下頁） 圖 2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（電源未標(biāo)示） 裝置功能、工作原理：實(shí)時(shí)檢測進(jìn)入飲水機(jī)水管的電極測量兩極之間的離子濃度，將數(shù)值發(fā)送到比較器，和比較器內(nèi)正常數(shù)值做比較，離子濃度小于正常數(shù)值，則說明水質(zhì)合格，否則發(fā)送信號給反相器。 本人簽名： 日期： i 摘 要 在當(dāng)今生活中，膜過濾技術(shù)一般用于家用飲水機(jī)或者工廠， 水凈化工藝越來越受到人們的重視，而大規(guī)模改造現(xiàn)有水廠的生產(chǎn)工藝從經(jīng)濟(jì)上尚不可行。在這種背景下，膜分離技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，特別是對水中日益增多的致病微生物與有毒有害的有機(jī)物等限值的嚴(yán)格要求，使得膜技術(shù)在飲用水處理中的應(yīng)用越來越廣泛。目前，在水中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了 20xx 多種類別的化學(xué)污染物，在飲用水中已鑒別出數(shù)百種污染物，但是不可能對飲用水中鑒別出的每種化合物都制定標(biāo)準(zhǔn)限值。這種要求引起了兩個(gè)不同方向的發(fā)展： （ 1）對于儀器方法的精度、準(zhǔn)確度，尤其檢出限要求越來越高，因?yàn)殡S著水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高， 水質(zhì)指標(biāo)濃度越來越低，對于原來儀器方法的檢出限值提出了挑戰(zhàn)，促進(jìn)儀器進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)展，提高靈敏度和檢出限。圖 為設(shè)計(jì)的電氣原理圖。 所以， K＝ QS 或 K＝ Q/R 當(dāng)已知電導(dǎo)池常數(shù)，并測出電阻后，即可求出電導(dǎo)率。差分輸入電壓可以大于 Vcc 并不損壞器件 .保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過 ,發(fā)射極接地的 NPN 輸出晶體管 ,可以用多集電極輸出提供或 ORing 功能 .輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上 ,不受 Vcc 端電壓值的限制 .此輸出能作為一個(gè)簡單的對地 SPS 開路 (當(dāng)不用負(fù)載電阻沒被運(yùn)用 ),輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動和器件的 β值所限制 .當(dāng)達(dá)到極限電流 (16mA)時(shí) ,輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升 .輸出飽和電壓被輸出晶體管大約 60ohm 的γSAT 限制。通過在單塊芯片上組合通用的 CPLI 和 閃速存儲器 ， ATMEL 的 AT89C2051 是一強(qiáng)勁的微型處理器，它對許多嵌入式控制應(yīng)用提供一定高度靈活和成本低的解決辦法。 在 AT89C 單片機(jī)結(jié)構(gòu)中，最顯著的特點(diǎn)是內(nèi)部含有 FLASH 存儲器，而在其他方面的結(jié)構(gòu)，則和 INTEL 公司的 8051 的結(jié)構(gòu)沒有太大的區(qū)別。 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗(yàn)的控制信號。 分支指令 : 對于 LCALL、 LJMP、 ACALL、 AJMP、 SJMP、 JMPA+DPTR 等指令 ，只要記住這些分支指令 的目的地址在程序存儲器大小的物理范圍內(nèi)（ AT89C2051程序空間為： 000H7FFH 單元），這些無條件分支指令就會正確執(zhí)行，超出物 20 理空間的限制會出現(xiàn)不可預(yù)知的程序錯(cuò)誤。 設(shè)置 RST 和 XTAL1 為 GND 電平。 從 P1 口讀取下一個(gè)代碼字節(jié)。 聲音控制模塊 聲音輸出部分選擇了 WT588DU 芯片，產(chǎn)品特征： 28 腳模塊封裝，可通過更換存儲器以獲得不同長度的語音存儲時(shí)間；支持 2M bit ～ 32M bit 容量的SPIFlash（注： 1byte=8bit）；采用 WT588D20SS 語音芯片當(dāng)作主控核心；內(nèi)嵌獨(dú)特的人聲語音處理器，使 語音表現(xiàn)極為自然悅耳；內(nèi)置 13Bit/DA 轉(zhuǎn)換器，以及 12Bit/PWM 音頻處理，確保高品質(zhì)語音輸出；支持加載 6K～ 22KHz 采樣率WAV 音頻； PWM 輸出可直接推動 ，推挽電流充沛；支持DAC/PWM 兩種輸出方式；支持按鍵控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式；按鍵控制模式底下可以設(shè)置多種 IO 口觸發(fā)方式；任意設(shè)定顯示語音播放狀態(tài)信號的 BUSY 輸出方式；最多可加載 500 段用于編輯的語音； 220 段可控制地址位，單個(gè)地址位最多可加載 128 段語音，地址位內(nèi)的語音組合播放；語音播放停止馬上進(jìn)入 休眠模式；配套 WT588D VoiceChip 上位機(jī)軟件，接口簡單，使用方便。 6．使 跳變依次來 編程 PEROM 陣列中的一字節(jié)或者加密位，寫字節(jié)周期是自身定時(shí)的，一般需時(shí) ?？臻e模式可由任何允許的中斷請求或硬 件復(fù)位終止?？刹捎檬⒕杌蛱沾烧袷幤鹘M成時(shí)鐘振蕩器，如需從外部輸入時(shí)鐘驅(qū)動AT89C2051，時(shí)鐘信號從 XTAL1 輸入， XTAL2 應(yīng)懸空。 主要性能 ： 和 MCS51 產(chǎn)品兼容 2KB 可重編程 FLASH 存儲器 耐久性： 1000 次寫 /檫除。從 1971 年微型計(jì)算機(jī)問世以來，由于實(shí)際應(yīng)用的需要，微型計(jì)算機(jī)向著兩個(gè)不同的方向發(fā)展：一個(gè)是向高速度、大容量、高性能的 高檔微機(jī)方向發(fā)展；而另一個(gè)則是想穩(wěn)定可靠、體積小和價(jià)格廉的單片機(jī)方向發(fā)展。當(dāng) “+”端電壓高于 “”端時(shí)，輸出管截止，相當(dāng)于輸出端開路。根據(jù)歐姆定律，溫 度一定時(shí)，這個(gè)電阻值與電極間距 L（ cm）正比，與電極的截面積 A（ cm2）反比，即R =ρ（ L/A）；其中 ρ 為電阻率 ,是長 1cm，截面積為 1cm2 導(dǎo)體的電阻，其大小決定于物質(zhì)的本性。其定義是截面積 1cm2，極間距離為 1cm 時(shí)，該溶液的電導(dǎo)。 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢 研 究比較各國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展過程，對微生物、消毒劑及其副產(chǎn)物對人體的影響越來越重視，對指標(biāo)的規(guī)定在越來越全面嚴(yán)格的同時(shí)也充分結(jié)合實(shí)際情況考慮其合 理 性和科學(xué)性這兩點(diǎn)應(yīng)該是未來水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢。只有當(dāng)污染物含量達(dá)到一定水平，有造成危害的可能性，而且檢出頻率高時(shí)，才有制定限值、進(jìn)行檢測的必要性。其昂貴的制水過程不僅能把尿液過濾成水，而且能從濕毛巾中吸滲出可飲用的水分，美國宇航局官員表示，這種轉(zhuǎn)換水比美國的自來水更潔凈。 本設(shè)計(jì)主要闡述了信號采集裝置，數(shù)據(jù)分析芯片，語音輸出芯片的設(shè)計(jì)內(nèi)容，從而達(dá)到水質(zhì)報(bào)警的效果。 指導(dǎo)教師簽字： 日期： 年 月 日 6. 系意見： 簽字： 系（蓋章） 日期： 年 月 日 北京交通大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評閱 意見 姓名 學(xué)號 專業(yè) 電氣工程及其自動化 指導(dǎo)教師 職稱 教授級高工 單位 指導(dǎo)教師 職稱 單位 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）題目 基于電化學(xué)的飲水機(jī)水質(zhì)監(jiān)測報(bào)警器設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師評 語： 是否同意答辯： 同意 論文成績： 85 指導(dǎo)教師（簽名）： 年 月 日 北京交通大學(xué)畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文） 評閱教師 評閱 意見 姓名 學(xué)號 專業(yè) 電氣工程及其自動化 指導(dǎo)教師 職稱 教授級高工 單位 指導(dǎo)教師 職稱 單位 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 基于電化學(xué)的飲水機(jī)水質(zhì)監(jiān)測報(bào)警器設(shè)計(jì) 對論文的評語： xx 同學(xué)畢業(yè)論文的選題基于電化 學(xué)的飲水機(jī)水質(zhì)監(jiān)測報(bào)警器設(shè)計(jì)，論文探討了系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)方法，具有一定實(shí)用價(jià)值。這一裝置主要用到了大學(xué)所學(xué)的電化學(xué)知識、微機(jī)單片機(jī)控制技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)。 4 設(shè)計(jì)選型、購買器件，動手制作小裝置。 2．在量大面廣的過濾式飲水機(jī)上裝個(gè)小裝置計(jì)時(shí)并實(shí)時(shí)監(jiān)測水質(zhì)變化意義很大，可以形成專利推廣應(yīng)用。盡管標(biāo)價(jià)昂貴但廁所并非純金制造， 只是 有一個(gè)很別致的功能 —— 可以把尿液轉(zhuǎn)化為飲用水。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。答辯小組經(jīng)過充分討論，根據(jù)該生論文質(zhì)量和答辯中的表現(xiàn)，同意評定論文成績?yōu)榱? 答辯組長（簽名）： 年 月 日 答辯成績 84 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）誠信聲明 本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京交通大學(xué)海濱學(xué)院或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。由于水廠水源受到污染，許多出廠水水質(zhì)不能達(dá)到國家生活飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。 國外水質(zhì)安全性評價(jià)體系及方法 世界范圍內(nèi)具有代表性的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)有三部：世界衛(wèi)生組織（ WHO）的《飲用水水質(zhì)準(zhǔn)則》、 歐盟 (EC)的《飲用水指令》以及美國環(huán)保局（ USEPA）的《國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。如果沒有可行的檢驗(yàn)方法，就無法了解飲用水中污染物特別是化學(xué)物質(zhì)的污染水平，因而無法進(jìn)行安全性 評價(jià)。 5 2 水質(zhì)監(jiān)測報(bào)警器總體設(shè)計(jì)方案 裝置原理及功能說明 該水質(zhì)監(jiān)測報(bào)警器電路是由電極作為信號的采集，由 LM339 電壓比較器進(jìn)行電信號的比較，由 AT89C2051 單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)語音芯片進(jìn)行語音的控制，再由揚(yáng)聲器進(jìn)