基于單片機(jī)的tds水質(zhì)測(cè)試儀設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-04-21 00:12 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 這個(gè)方法就是把電極和待測(cè)溶液的等效電阻作為一個(gè)多諧振蕩電路的阻抗元件，將待測(cè)溶液的電導(dǎo)率變化轉(zhuǎn)化為多諧振蕩電路的輸出頻率。這個(gè)方法成本比較低，也比較容易實(shí)現(xiàn)！頻率法 TDS測(cè)量電路 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路 單片機(jī) 液晶顯示電路 按鍵電路蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 3 頁(yè) 共 19 頁(yè) 溫度測(cè)量電路 圖 21硬件電路設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)硬件電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是由時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、溫度測(cè)量電路、數(shù)碼管顯示電路組成。并且單片機(jī)最小系統(tǒng)就是由時(shí)鐘電路，復(fù)位電路和單片機(jī)組成。 AT89S51芯片 AT89S51單片機(jī)是 MCS 51系列芯片的一個(gè)經(jīng)典型號(hào),這是具備一個(gè)低功耗且高性能 CMOS 8位單片機(jī),芯片上包含 8 K ISP可以擦一次又一次 1000次閃電只讀程序內(nèi)存設(shè)備采用 ATMEL公司的高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù),和 MCS 51指令系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)和 80 C51相兼容的結(jié)構(gòu),一般 8位 CPU芯片集成和 ISP閃存單元,功能強(qiáng)大的單片機(jī) AT89S51單片機(jī)為許多嵌入式控制應(yīng)用程序提供具有成本效益的解決方案! 圖 31為 AT89S51的圖片 圖 31AT89S51引腳功能：（1）GND：接地（2）P0:8 位的 I/O口，是輸出口，每一位都可以驅(qū)動(dòng)邏輯電平。如果要訪問(wèn)外部程序或者數(shù)據(jù)時(shí)，也被看做是低 8位地址數(shù)據(jù)復(fù)用。（3）P1：8 位雙向 I/O口，擁有內(nèi)部上拉電阻，P1 輸出可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè)邏輯電平。如果 P1口寫的事 1，那么內(nèi)部上拉電阻拉高就可以當(dāng)做輸入口用。在編程和校驗(yàn)的時(shí)候，P1 口接受低 8位的地址字節(jié)。P1 還有另一個(gè)功能就如下表 31所示 表 31 P1 口第二功能蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 4 頁(yè) 共 19 頁(yè) （4）P2：第一功能和 P1一樣，8 位雙向 I/O口，擁有內(nèi)部上拉電阻，P1 輸出可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè)邏輯電平。如果 P1口寫的事 1，那么內(nèi)部上拉電阻拉高就可以當(dāng)做輸入口用。（5）P3：同 PP2 一樣，8 位雙向 I/O口，擁有內(nèi)部上拉電阻，P1 輸出可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè)邏輯電平。擁有內(nèi)部上拉電阻，P1 輸出可以驅(qū)動(dòng) 4個(gè)邏輯電平。 AT89S51具有完整的輸入輸出、控制端口、以及內(nèi)部程序存儲(chǔ)空間。而且我們通常意義上的微機(jī)原理類似于通過(guò)一個(gè)外部的、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路和運(yùn)算放大器芯片實(shí)現(xiàn)的傳感器來(lái)傳輸信息的采集，并可以提供一個(gè)點(diǎn)陣或液晶顯示的液晶和外部按鍵實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，可大量的內(nèi)部輸入/輸出連接步進(jìn)電機(jī)的精確控制外圍設(shè)備，具有較強(qiáng)的工業(yè)控制能力。 溫度傳感器 DS18B20DS18B20數(shù)字溫度傳感器接線簡(jiǎn)便，而且封裝成后可以應(yīng)用在多種不同的場(chǎng)合，比如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式等等，而且型號(hào)也是多種多樣的，有 LTM8877，LTM8874 等等。這型號(hào)的外形也是根據(jù)不同的環(huán)境場(chǎng)合而多種多樣的。DS18B20 封裝好后可以用于鍋爐測(cè)溫，機(jī)房測(cè)溫，農(nóng)業(yè)大棚測(cè)溫，彈藥庫(kù)測(cè)溫等各種十分極端的溫度場(chǎng)合。而且溫度傳感器十分的耐磨耐碰，體積還小，使用起來(lái)也是很方便的，封裝外形的形式多種多樣的，在各種狹小空間設(shè)備數(shù)字測(cè)溫是很方便的。下圖為實(shí)物圖及工作原理圖： 圖 32 圖 33 圖 34溫度傳感器的引腳功能介紹： 表 32溫度傳感器的引腳功能面對(duì)著扁平的那一面，左負(fù)右正，一旦接反就會(huì)立刻發(fā)熱，有可能燒毀！同蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 5 頁(yè) 共 19 頁(yè)時(shí)，接反也是導(dǎo)致該傳感器總是顯示 85℃的原因。實(shí)際操作中將正負(fù)反接，傳感器立即發(fā)熱，液晶屏不能顯示讀數(shù)，正負(fù)接好后顯示 85℃。溫度傳感器的 DS18B20的工作流程： 圖 35 溫度傳感器的 DS18B20的工作流程單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括了電源電路、單片機(jī)、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路等，也包含的引腳有 VCC，GND，XTAL1，XTAL2，RST，EV/VPP。圖 36為單片機(jī)最小系統(tǒng)： 圖 36 單片機(jī)最小系統(tǒng)時(shí)鐘電路的主要任務(wù)是給單片機(jī) AT89S51的正常工作提供一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)在這個(gè)時(shí)鐘信號(hào)的節(jié)奏下逐個(gè)地執(zhí)行指令。時(shí)鐘電路是把已有的時(shí)鐘信號(hào)從 XTAL0或 XTAL1送入單片機(jī)，該方式一般用于有多個(gè)單片機(jī)的情況，所以本設(shè)計(jì)中時(shí)鐘電路采用的是內(nèi)部時(shí)鐘方式，選用 12M的晶振和兩個(gè) 22pF的電容與片內(nèi)的高增益反相放大器構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。為了保證單片機(jī)系統(tǒng)中的電路能穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位能可靠工作，復(fù)位電路是不可或缺的一部分，復(fù)位電路包括手動(dòng)復(fù)位和上電復(fù)位。蘇州市職業(yè)大學(xué)電子信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)第 6 頁(yè) 共 19 頁(yè) TDS測(cè)量電路圖 37 水質(zhì)檢測(cè)電路該電路是被測(cè)溶液的電導(dǎo)率檢測(cè)多諧振蕩電。當(dāng)排針上接的兩根探針插入被測(cè)溶液，形成了一個(gè)電極，使整個(gè)電路構(gòu)成
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