【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(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。以上承諾的法律結(jié)果將完全由本人承擔(dān)！濁度計(jì)作為測量水質(zhì)濁度的計(jì)量儀器，廣泛用于我國各個(gè)行業(yè)。計(jì)，我國每年所需工業(yè)濁度儀總數(shù)量約1000臺(tái)左右。然而，目前我國市場上的。濁度計(jì)很大程度依賴于進(jìn)口，這些濁度計(jì)雖然測量精度和穩(wěn)定性都很好。復(fù)雜，價(jià)格昂貴。本文在分析和仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，實(shí)踐制作智能化的濁度儀。算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算處理能力，圖形界面顯示、儲(chǔ)存、打印功能。在硬件方面主要有。單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換、探頭、多路開關(guān)組成。單片機(jī)為硬件的核心，它負(fù)責(zé)與計(jì)。算機(jī)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(hào)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(jì) 20 CLR 。 復(fù)位 CD4040 COUNT: CLR NOP NOP SETB 。 給 CD4040 R4R3 個(gè)脈沖 DJNZ R3， COUNT MOV R3， 0FFH DJNZ R4， COUNT SETB CLR JNB RI， $ 。 為便于 調(diào)試時(shí)調(diào)節(jié)開關(guān)光源的強(qiáng)度 故插一等待 CLR RI SETB 。 等待時(shí) 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(jì) 21 NOP NOP NOP NOP ACALL SUBR 。 同一光強(qiáng)時(shí) 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(zhǔn)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(shí)間等待 上信號(hào)的負(fù)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(qiáng)值的開始 否則為誤信號(hào) JNB RI， $ 。 接收計(jì)算機(jī)傳出的光源強(qiáng)度值 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 CLR RI MOV A， SBUF 。 讀串口 計(jì)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(jì)數(shù)器值的低 8 位裝入 R3 JNB RI， $ CLR RI MOV A， SBUF 。 讀串口計(jì)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(jì)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(gè)脈沖 DJNZ R3， COUNT1 MOV R3， 0FFH DJNZ R4， COUNT1 ACQU1: JNB ， $ 。 為了同步和固定采樣時(shí)間 等待 上 信號(hào)的負(fù)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(jì) 23 END 計(jì)算機(jī)程序的編寫 計(jì)算機(jī)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(jī)界面。包括時(shí)間、濁度當(dāng)前值的顯示，有記錄時(shí)刻的濁度值查詢，濁度值的變化顯示，統(tǒng)計(jì)值的顯示。非線性校正操作、儀器的標(biāo)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(jì)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(gè)值，并把它作上當(dāng)前的時(shí)間標(biāo)記顯示出來，以文件形式保存一系列有時(shí)間標(biāo)記的濁度值，以備查詢。保存文件以啟動(dòng)測量時(shí)的時(shí)間為默認(rèn)文件名，如文件名為 2020，05， 15， 21， 25。即 2020 年 5 月 15 日 21 時(shí) 25 分開始測量，這樣文件 名不會(huì)重復(fù)也便于查詢。 (3)通過端口向單片機(jī)發(fā)送命令。計(jì)算機(jī)和單片機(jī)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(jī)收到任何字節(jié)都把該字節(jié)返回給計(jì)算機(jī)，從而計(jì)算機(jī)得知單片機(jī)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(jī)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(jī)發(fā)送來的采集數(shù)據(jù)。硬件電路每秒采集 1800 個(gè)數(shù)據(jù)，每個(gè)數(shù)據(jù) 12 位，分兩字節(jié)發(fā)送給計(jì)算機(jī)，即每秒發(fā)送 3600 個(gè)字節(jié)。為保 證數(shù)據(jù)不丟失，計(jì)算機(jī)程序另啟動(dòng)一個(gè)工作線程，專門接收發(fā)送給計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)，并把兩個(gè)字節(jié)合成一雙精度數(shù)，然后置位事件，通知計(jì)算線程新數(shù)據(jù)到達(dá)，開始計(jì)算工作。 (5)計(jì)算濁度值。計(jì)算機(jī)程序啟動(dòng)兩個(gè)工作線程，一個(gè)是上述的接收采集數(shù)據(jù)工作線程，另一個(gè)就是計(jì)算工作線程，兩個(gè)工作線程通過事件來同步，計(jì)算工作線程等待事件有信號(hào)，一旦事件有信號(hào)計(jì)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(jìn)行濾波、整流計(jì)算，再用儀器標(biāo)定數(shù)據(jù)進(jìn)行插值計(jì)算，最后得到濁度值。 此外，避免程序運(yùn)行混亂，該程序一次只能運(yùn)行一個(gè) 實(shí)例，不允許同時(shí)運(yùn)行多個(gè)實(shí)例。當(dāng)使用者企圖運(yùn)行第二個(gè)實(shí)例時(shí)，只是激活前一實(shí)例窗口，而不另運(yùn)行一個(gè)實(shí)例。 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 第 6 章 儀器的使用介紹 線性校正和標(biāo)定儀器 圖 61 為完成的儀器界面。使用儀器時(shí)，首先將儀器的串口 (RS232)接到計(jì)算機(jī)的任意一串口上，比如 COM2。接通儀器電源，打開計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)該程序。當(dāng)程序啟動(dòng)時(shí)，若儀器未線性校正、未標(biāo)定，則會(huì)彈出消息框提示使用者進(jìn)行線性校正和標(biāo)定儀器。啟動(dòng)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(jì)算機(jī)的 串口名，如 COM2。默認(rèn)選擇是 COM1。再選擇菜單操作 檢查端口通訊。大概幾秒鐘。會(huì)彈出一個(gè)檢查結(jié)果息框。若報(bào)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(bào)告正常，繼續(xù)對儀器進(jìn)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(jì) 25 圖 端口選擇對話框 從菜單中選擇操作 線性校正。儀器會(huì)自動(dòng)進(jìn)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(shí)間，狀態(tài)條會(huì)顯示 ―正在進(jìn)行線性校正 ‖字樣和一個(gè)進(jìn)度條，當(dāng)線性校正完成，狀態(tài)條會(huì)顯示 ―線性校正完成 ‖，進(jìn)度條消失來提示操作者。 完成線性校正后，就可對儀器標(biāo)定。從菜單中選擇操作 標(biāo)定儀器，彈出如圖 63 圖 標(biāo)定儀器對話框 的對話框。對話框左邊顯示以標(biāo)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(biāo)定方法是：將探頭放入標(biāo)準(zhǔn)濁度液中，如放入到 500FTU 的標(biāo)準(zhǔn)濁度 液，在 ―輸入標(biāo)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(huì)出現(xiàn)采樣值，同時(shí)左邊窗口中會(huì)添加這對數(shù)據(jù)。重復(fù)以上方法標(biāo)定其他濁度值。標(biāo)定的點(diǎn)越多儀器精度越高，但至少每 1000 標(biāo)定 5 個(gè)點(diǎn)。當(dāng)某對數(shù)據(jù)不正確，可在窗口點(diǎn)選這對數(shù)據(jù)， 然后再點(diǎn)擊刪除按鈕就刪除了這對數(shù)據(jù)。標(biāo)長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 定完后，點(diǎn)擊完成按鈕，保存標(biāo)定數(shù)據(jù)退出。若點(diǎn)擊取消按鈕，則本次標(biāo)定無效退出。 完成線性校正和標(biāo)定儀器后，才算是儀器完全制作完成，以后啟動(dòng)程序不再顯示提示線性校正和標(biāo)定消息框。這時(shí)才可以進(jìn)行測量。讓使用者完成線性校正和標(biāo)定儀器的原因是儀器的周期效驗(yàn)問題。當(dāng)儀器使用一段時(shí)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(jìn)行線性校正（重新進(jìn)行線性校正，在線性校正之前點(diǎn)擊菜單的操作 清空校正數(shù)據(jù)）和標(biāo)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(rèn)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(hào)則表示恒光源測量方式。點(diǎn)擊 ―恒光源測量 ‖ 左邊的鉤符號(hào)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(diǎn)擊右上的 ―啟動(dòng) ‖按鈕， “啟動(dòng)” 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(dāng)前測量的濁度值，右邊的紅色 LED 則顯示當(dāng)前的時(shí)間，四盞時(shí)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(shí)間為橫軸以濁度值為縱軸顯示時(shí)間 —濁度值曲線。右邊的統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目默認(rèn)顯示從開始測量到當(dāng)前濁度值的各統(tǒng)計(jì)量。儀器顯示屏滾動(dòng)顯示時(shí)間 —濁度值曲線。 為查看前面的測量值，點(diǎn)擊 “查看” 按鈕，按鈕改變狀態(tài)為 ―跟蹤 ‖按鈕，此時(shí)儀器顯示屏停止?jié)L動(dòng)，濁度值 LED 和時(shí)間 LED 不再顯示當(dāng)前值。但四盞時(shí)鐘仍閃爍表示儀器仍在進(jìn)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(biāo)，按下左鍵拖動(dòng)游標(biāo)，濁度值 LED 和時(shí)間 LED 顯示游標(biāo)所在位置的濁度值和時(shí)間。若要查看的時(shí)間不在顯示范圍內(nèi)，可在儀器顯 示屏內(nèi)按下右鍵拖動(dòng)儀器顯示屏向前或向后滾動(dòng)，也可拖動(dòng)水平滑塊調(diào)節(jié)時(shí)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(diǎn)擊 ―跟蹤 ‖按鈕，儀器會(huì)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(dòng)，濁度值 LED 和時(shí)間 LED 顯示當(dāng)前值。 測量完畢，點(diǎn)擊 ―停止 ‖按鈕，儀器停止測量。從菜單中點(diǎn)擊文件 保存，彈出文件保存對話框，保存文件的是以啟動(dòng)時(shí)刻的時(shí)間為默認(rèn)文件名。最好接受默認(rèn)文件名以便于查找，當(dāng)然也可根據(jù)需要和自己喜好改變它。 全局統(tǒng)計(jì) ，只需點(diǎn)選 “全局統(tǒng)計(jì)范圍” 。統(tǒng)計(jì) LED 就會(huì)顯示整個(gè)儀器中濁度測量的各統(tǒng)計(jì)量。若只統(tǒng)計(jì)某一段數(shù)據(jù)，首先調(diào)節(jié)水平滑塊使要統(tǒng)計(jì)的范圍在長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 顯示范圍內(nèi)。然后把游標(biāo)移動(dòng)到要統(tǒng)計(jì)段的一端（借助時(shí)間 LED 的顯示可找準(zhǔn)位置）按下 Shift 鍵和鼠標(biāo)左鍵，拖動(dòng)鼠標(biāo)，儀器顯示屏上出現(xiàn)以剛才那點(diǎn)為頂點(diǎn)的矩形，同樣借助時(shí)間 LED 的顯示找到統(tǒng)計(jì)段的另一端，釋放 Shift 鍵和鼠標(biāo)左鍵，則儀器顯示屏的顯示范圍為這統(tǒng)計(jì)段，點(diǎn)選 ―統(tǒng)計(jì)顯示范圍 ‖的 radio，這段統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)就顯示在統(tǒng)計(jì) LED 中。需要說明部分統(tǒng)計(jì)不能在測量的追蹤 狀態(tài)