【導(dǎo)讀】虛作假，不抄襲別人的工作內(nèi)容。和集體均已在文中注明。擔相應(yīng)的法律責任。以上承諾的法律結(jié)果將完全由本人承擔！濁度計作為測量水質(zhì)濁度的計量儀器，廣泛用于我國各個行業(yè)。計，我國每年所需工業(yè)濁度儀總數(shù)量約1000臺左右。然而，目前我國市場上的。濁度計很大程度依賴于進口，這些濁度計雖然測量精度和穩(wěn)定性都很好。復(fù)雜，價格昂貴。本文在分析和仿真實驗的基礎(chǔ)上，實踐制作智能化的濁度儀。算機強大的計算處理能力，圖形界面顯示、儲存、打印功能。在硬件方面主要有。單片機、A/D轉(zhuǎn)換、探頭、多路開關(guān)組成。單片機為硬件的核心，它負責與計。算機通訊，控制A/D轉(zhuǎn)換，控制電路的切換，產(chǎn)生調(diào)制光源信號等。

　　

【正文】 CLR JMP BACK Jud: CJNE R3， 01H， Jud1 CLR CLR JMP BACK Jud1: CJNE R3， 02H， RE CLR CLR CLR RE: RET GOON: JNC BIG JC SMALL BIG: MOV R4， 0FH SMALL: SETB NOP NOP 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 20 CLR 。 復(fù)位 CD4040 COUNT: CLR NOP NOP SETB 。 給 CD4040 R4R3 個脈沖 DJNZ R3， COUNT MOV R3， 0FFH DJNZ R4， COUNT SETB CLR JNB RI， $ 。 為便于 調(diào)試時調(diào)節(jié)開關(guān)光源的強度 故插一等待 CLR RI SETB 。 等待時 開指示燈 NOP NOP NOP NOP NOP ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR CLR CLR JNB RI， $ 。 插一等待 CLR RI SETB NOP 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 21 NOP NOP NOP NOP ACALL SUBR 。 同一光強時 重復(fù)采集十次 ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR JMP BACK RACQU: MOV P0 ， 11111000B 。 準備采集 選擇通路 MOV P1， 01111111B 。 綠指示燈亮 ACQU: JNB ， $ 。 為了同步和固定采樣時間等待 上信號的負跳變 JB ， $ ACALL SUBR 。 調(diào)用采集子程序 JB RI ， FINISH 。 查詢是否有命令 有命令接收命令 SJMP ACQU 。 沒有命令 繼續(xù)下一輪采集 FINISH: RET CONST: MOV P1， 11111010B 。 兩指示燈都不亮 MOV P0， 11111001B 。 選擇通路 BACK1 : JNB RI， $ CLR RI MOV A， SBUF 。 讀串口 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 反射串口來的數(shù)據(jù) CJNE A， 0BBH， FINISH1 。 約定 BBH 表示傳遞光源強值的開始 否則為誤信號 JNB RI， $ 。 接收計算機傳出的光源強度值 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 22 CLR RI MOV A， SBUF 。 讀串口 計數(shù)器值的低 8 位 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 反射串口來的數(shù)據(jù) MOV R3， A。 。 計數(shù)器值的低 8 位裝入 R3 JNB RI， $ CLR RI MOV A， SBUF 。 讀串口計數(shù)器值的高 4 位 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 反射串口來的數(shù)據(jù) MOV R4， A 。 計數(shù)器值的低 8 位裝入 R4 JNC BIG1 。 若大于 0FH 按 0FH 處理 JC SMALL1 BIG1: MOV R4， 0FH SMALL1: SETB NOP NOP CLR 。 復(fù)位 CD4040 COUNT1: CLR NOP NOP SETB 。給 CD4040 R4R3 個脈沖 DJNZ R3， COUNT1 MOV R3， 0FFH DJNZ R4， COUNT1 ACQU1: JNB ， $ 。 為了同步和固定采樣時間 等待 上 信號的負跳變 JB ， $ ACALL SUBR 。 調(diào)用采集子程序 JB RI ， FINISH1 。 查詢是否有命令 有命令 接收命令 SJMP ACQU1 。 沒有命令 繼續(xù)下一輪采集 FINISH1: RET 。 返回 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 23 END 計算機程序的編寫 計算機程序采用 C++語言在 Microsoft Visual C++ 開發(fā)環(huán)境中編寫， 主要完成以下任務(wù)： (1)提供人機界面。包括時間、濁度當前值的顯示，有記錄時刻的濁度值查詢，濁度值的變化顯示，統(tǒng)計值的顯示。非線性校正操作、儀器的標定操作，端口的選擇操作，檢測端口通訊操作，測量起停操作，統(tǒng)計范圍的選擇等。 (2)保存測量結(jié)果。因濁度是變化緩慢的量，所以測量以每秒采集一個值，并把它作上當前的時間標記顯示出來，以文件形式保存一系列有時間標記的濁度值，以備查詢。保存文件以啟動測量時的時間為默認文件名，如文件名為 2020，05， 15， 21， 25。即 2020 年 5 月 15 日 21 時 25 分開始測量，這樣文件 名不會重復(fù)也便于查詢。 (3)通過端口向單片機發(fā)送命令。計算機和單片機命令約定為： 01aaH 為開始測量命令， 09aaH 為線性矯正命令， 05aaH 為單步線性矯正命令， 0aaaH 為開始恒定光源測量。單片機收到任何字節(jié)都把該字節(jié)返回給計算機，從而計算機得知單片機收到的命令是否正確，也通過此檢測端口通訊是否正常。單片機在測量中，檢測到端口有字節(jié)來到即刻停止測量。 (4)接收單片機發(fā)送來的采集數(shù)據(jù)。硬件電路每秒采集 1800 個數(shù)據(jù)，每個數(shù)據(jù) 12 位，分兩字節(jié)發(fā)送給計算機，即每秒發(fā)送 3600 個字節(jié)。為保 證數(shù)據(jù)不丟失，計算機程序另啟動一個工作線程，專門接收發(fā)送給計算機的數(shù)據(jù)，并把兩個字節(jié)合成一雙精度數(shù)，然后置位事件，通知計算線程新數(shù)據(jù)到達，開始計算工作。 (5)計算濁度值。計算機程序啟動兩個工作線程，一個是上述的接收采集數(shù)據(jù)工作線程，另一個就是計算工作線程，兩個工作線程通過事件來同步，計算工作線程等待事件有信號，一旦事件有信號計算工作線程用非線性校正操作獲得的特征數(shù)據(jù)把新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為線性數(shù)據(jù)，然后進行濾波、整流計算，再用儀器標定數(shù)據(jù)進行插值計算，最后得到濁度值。 此外，避免程序運行混亂，該程序一次只能運行一個 實例，不允許同時運行多個實例。當使用者企圖運行第二個實例時，只是激活前一實例窗口，而不另運行一個實例。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 24 第 6 章 儀器的使用介紹 線性校正和標定儀器 圖 61 為完成的儀器界面。使用儀器時，首先將儀器的串口 (RS232)接到計算機的任意一串口上，比如 COM2。接通儀器電源，打開計算機，啟動該程序。當程序啟動時，若儀器未線性校正、未標定，則會彈出消息框提示使用者進行線性校正和標定儀器。啟動后顯示圖 61 窗口。在選擇菜單操作 選擇端口 ， 彈出如圖 62 的對話框。選擇儀器連接到計算機的 串口名，如 COM2。默認選擇是 COM1。再選擇菜單操作 檢查端口通訊。大概幾秒鐘。會彈出一個檢查結(jié)果息框。若報告不正確，檢查接插的端口是否與選擇的端口一致，儀器是否打開電源，硬件電路是否有問題。若報告正常，繼續(xù)對儀器進行線性校正。 圖 儀器的界面 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 25 圖 端口選擇對話框 從菜單中選擇操作 線性校正。儀器會自動進行線性校正，并把校正數(shù)據(jù)保存。線性校正要花幾分鐘時間，狀態(tài)條會顯示 ―正在進行線性校正 ‖字樣和一個進度條，當線性校正完成，狀態(tài)條會顯示 ―線性校正完成 ‖，進度條消失來提示操作者。 完成線性校正后，就可對儀器標定。從菜單中選擇操作 標定儀器，彈出如圖 63 圖 標定儀器對話框 的對話框。對話框左邊顯示以標定的數(shù)據(jù)。它們是濁度值和該濁度對應(yīng)的測量的數(shù)據(jù)。標定方法是：將探頭放入標準濁度液中，如放入到 500FTU 的標準濁度 液，在 ―輸入標定濁度 ‖文本框中鍵入濁度值，單擊添加按鈕。約一秒左右采樣值文本框會出現(xiàn)采樣值，同時左邊窗口中會添加這對數(shù)據(jù)。重復(fù)以上方法標定其他濁度值。標定的點越多儀器精度越高，但至少每 1000 標定 5 個點。當某對數(shù)據(jù)不正確，可在窗口點選這對數(shù)據(jù)， 然后再點擊刪除按鈕就刪除了這對數(shù)據(jù)。標長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 26 定完后，點擊完成按鈕，保存標定數(shù)據(jù)退出。若點擊取消按鈕，則本次標定無效退出。 完成線性校正和標定儀器后，才算是儀器完全制作完成，以后啟動程序不再顯示提示線性校正和標定消息框。這時才可以進行測量。讓使用者完成線性校正和標定儀器的原因是儀器的周期效驗問題。當儀器使用一段時間后，電路、光源的老化是不可避免的，必然影響測量結(jié)果。使用者可通過菜單方便地重新進行線性校正（重新進行線性校正，在線性校正之前點擊菜單的操作 清空校正數(shù)據(jù)）和標定儀器，確保儀器的測量精度。 測量濁 度和使用界面 儀器有兩種測量濁度的方式，一種是恒光源測量方式。另一種是調(diào)制光源測量方式。默認的測量方式是恒光源測量。它們之間的切換通過選擇菜單的操作 恒光源測量， “恒光源測量” 左邊有鉤符號則表示恒光源測量方式。點擊 ―恒光源測量 ‖ 左邊的鉤符號消失，則表示在調(diào)制光源測量方式。從狀態(tài)條上也可看出測量方式情況。 點擊右上的 ―啟動 ‖按鈕， “啟動” 按鈕改變狀態(tài)為 ―停止 ‖按鈕。儀器就開始測量。左上的綠色 LED 顯示當前測量的濁度值，右邊的紅色 LED 則顯示當前的時間，四盞時鐘等閃爍表示正在測量中。左邊最大的一塊顯 示區(qū)（稱它為儀器顯示屏）以時間為橫軸以濁度值為縱軸顯示時間 —濁度值曲線。右邊的統(tǒng)計項目默認顯示從開始測量到當前濁度值的各統(tǒng)計量。儀器顯示屏滾動顯示時間 —濁度值曲線。 為查看前面的測量值，點擊 “查看” 按鈕，按鈕改變狀態(tài)為 ―跟蹤 ‖按鈕，此時儀器顯示屏停止?jié)L動，濁度值 LED 和時間 LED 不再顯示當前值。但四盞時鐘仍閃爍表示儀器仍在進行測量，只是數(shù)據(jù)為顯示出。左擊儀器顯示屏出現(xiàn)一豎條游標，按下左鍵拖動游標，濁度值 LED 和時間 LED 顯示游標所在位置的濁度值和時間。若要查看的時間不在顯示范圍內(nèi)，可在儀器顯 示屏內(nèi)按下右鍵拖動儀器顯示屏向前或向后滾動，也可拖動水平滑塊調(diào)節(jié)時間軸的顯示范圍。另外兩垂直滑塊可調(diào)節(jié)儀器顯示屏的縱軸，長滑塊調(diào)節(jié)縱向顯示范圍，短滑塊調(diào)節(jié)縱向顯示位置。查看完畢，點擊 ―跟蹤 ‖按鈕，儀器會將查看期間測量的數(shù)據(jù)添加到儀器顯示屏中。儀器顯示屏繼續(xù)滾動，濁度值 LED 和時間 LED 顯示當前值。 測量完畢，點擊 ―停止 ‖按鈕，儀器停止測量。從菜單中點擊文件 保存，彈出文件保存對話框，保存文件的是以啟動時刻的時間為默認文件名。最好接受默認文件名以便于查找，當然也可根據(jù)需要和自己喜好改變它。 全局統(tǒng)計 ，只需點選 “全局統(tǒng)計范圍” 。統(tǒng)計 LED 就會顯示整個儀器中濁度測量的各統(tǒng)計量。若只統(tǒng)計某一段數(shù)據(jù)，首先調(diào)節(jié)水平滑塊使要統(tǒng)計的范圍在長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 27 顯示范圍內(nèi)。然后把游標移動到要統(tǒng)計段的一端（借助時間 LED 的顯示可找準位置）按下 Shift 鍵和鼠標左鍵，拖動鼠標，儀器顯示屏上出現(xiàn)以剛才那點為頂點的矩形，同樣借助時間 LED 的顯示找到統(tǒng)計段的另一端，釋放 Shift 鍵和鼠標左鍵，則儀器顯示屏的顯示范圍為這統(tǒng)計段，點選 ―統(tǒng)計顯示范圍 ‖的 radio，這段統(tǒng)計數(shù)據(jù)就顯示在統(tǒng)計 LED 中。需要說明部分統(tǒng)計不能在測量的追蹤 狀態(tài)