【導(dǎo)讀】分析微生物產(chǎn)電的效能時(shí)，需要實(shí)時(shí)觀測微生物電池的輸出電壓，并分析電池的。本文基于單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是連接。模擬域與計(jì)算機(jī)之間的橋梁，它在實(shí)際應(yīng)用中有很重要的作用。口通信模塊、電源模塊等。微生物燃料電池的輸出電壓通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器件ADC0809進(jìn)行。電壓值通過MAX232發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行存儲、處理。

　　

【正文】 科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 25 7 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的使用調(diào)試 準(zhǔn)備工作 （ 1） 用導(dǎo)線將被測電池的正負(fù)電極電極于系統(tǒng)的輸入端相連接； （ 2） 插入 USB 轉(zhuǎn)串口數(shù)據(jù)線，將采集系統(tǒng)與 PC 機(jī)連接； （ 3） 打開上位機(jī)軟件，設(shè)定串口號和采樣頻率 ； （ 4） 接通電源 。 其實(shí)物圖如圖 71。 調(diào)試結(jié)果和現(xiàn)象 接通電源后，采集系統(tǒng)能夠正常工作，數(shù)碼管顯示電池的輸出電壓；鼠標(biāo)點(diǎn)擊上位機(jī)窗口的開始采集按鈕，系統(tǒng)開始周期性的向上位機(jī)發(fā)送電壓數(shù)據(jù)，上位機(jī)接收后，在界面顯示電壓幅值和采集時(shí)間并將其保存在數(shù)據(jù)庫中。 本系統(tǒng)測得的電池輸出電壓與電壓表測得的電池電壓有177。 的誤差，基本上滿足了實(shí)際功能要求。 圖 71 系統(tǒng)實(shí)物圖 河北大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 26 8 總結(jié) 與展望 本文研究基于單片機(jī)的微生物燃料電池的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，采用模塊化的設(shè)計(jì)方式，將整個(gè)系統(tǒng)分為主機(jī)模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，顯示模塊，串口通信模塊四個(gè)模塊，逐一進(jìn)行設(shè)計(jì)。文章從硬件和軟件兩方面闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，硬件部分系統(tǒng)以 STC89C5ADC080 MAX232 三個(gè)芯片為核心，配合其它電子元件組成一個(gè)基本的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，軟件部分以 C語言為基礎(chǔ)的單片機(jī)語言編寫，采用主程序調(diào)用子程序的方式，循環(huán)地對電壓進(jìn)行采集和顯示。 隨然采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠正常的工作 ， 但它 還有很多不完善的地方，比 如系統(tǒng)采集的電壓值較真實(shí)值有較大的 誤差。 在接下來的工作中，尋找解決這些不足的方法，盡量減少系統(tǒng)的測量誤差。硬件上選用高精度的模數(shù)轉(zhuǎn)換器件替換 ADC0809；軟件方面完善數(shù)據(jù)的計(jì)算公式，并采用誤差補(bǔ)償?shù)霓k法，消除系統(tǒng)誤差的影響。 河北大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 27 參考文獻(xiàn) ： [1] 王琳 ,商周 ,王學(xué)偉 .數(shù)據(jù)采集的發(fā)展及應(yīng)用 [J].電測與儀表 ,2020,464:13 [2] 張培遠(yuǎn) ,劉中良 ,馮亮 ,裴媛 ,蔣文明 .微生物燃料電池功率低的原因分析 [J].工程熱物理學(xué)報(bào)，2020,04:2 [3] STC 官網(wǎng)． df． [4] ADC0809_百度百科 . . [5] MAX232_百度百科． [6] 李全利 . 單片機(jī)原理及應(yīng)用 [M]. 北京：清華大學(xué)出版社 . [7] 童詩白 ,華成英 . 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) [M]. 北京：高等教育出版社 . [8] 彭為 . 單片機(jī)典型系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例精講 [M]. 北京：電子工業(yè)出版社 . [9] 李江全 ， 湯智輝 . Visual Basic 數(shù)據(jù)采集與串口通信測控應(yīng)用實(shí)戰(zhàn) [M].北京 :人民郵電出版社， [10] 李毅， 胡翔 ,王程遠(yuǎn) ,王瑞林 .微生物燃料電池在廢水處理中的應(yīng)用 [J].工業(yè)水處理 ,2020,09:15 [11] 常鐵原 ,王欣 ,陳文軍 .多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J].電子技術(shù)應(yīng)用， 2020,11:12 [12] Kim B H ,Chang I S ,Gil G C ,et al. Novel BOD sensor using mediator2less microbial fuel cell [J ] . Biotechnology Letters ,2020 ,25 (7) [13] Park H S ,KimB H ,Kim H S ,et novel electrochemically active and Fe ( III)2reducing bacterium phylogeically relat2 ed to Clostridium butyricum isolated from a microbial fuel cell[J ] .Anaerobe ,2020 ,7 (6) 河北大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 28 致 謝 經(jīng)過四個(gè)多月的努力，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也將要完成。畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅 是對大學(xué)期間所學(xué)知識的一種考驗(yàn)，而且也是對自己動(dòng)手能力的一種提高。畢業(yè)設(shè)計(jì)相對于以前的課程設(shè)計(jì)，有較多的自學(xué)內(nèi)容，使我對一些知識也有了深刻認(rèn)識，了解了一些前沿的科學(xué)技術(shù)，使我受益匪淺。 在我做這次設(shè)計(jì)中遇到了很多困難，例如 ADC0809 的時(shí)序問題，單片機(jī)的串口通信等問題。遇到問題后我先查閱資料，找出解決的方案，遇到解決不了的問題，我總會請教老師和 同學(xué)，他們也都會給我認(rèn)真詳細(xì)地解答。有些問題大家都不明白時(shí)，我們會坐到一起商量 商量 ，積極地參與討論， 尋找解決的方法， 最終解決 遇到的所有 問題完成設(shè)計(jì)。 在此我向候老師表示誠摯的謝意和崇高的敬意，她以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲芯窈?平易近人的態(tài)度深深地 鼓勵(lì) 著我。候老師不僅在學(xué)習(xí)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在生活上 、思想上給我精心的指導(dǎo) 。另外，我還要感謝和我 在一起做畢業(yè)論文的同學(xué)們， 我們在一起討論問題，互相幫助， 正式得益于你們無私的幫助， 我才能順利完成畢業(yè)論文。 在論文即將完成之際，我的心里充滿感激，從拿到課題到論文的順利完成，有太多的師長、同學(xué)、朋友給了我?guī)椭?，在這里向他們表示我真誠的謝意！ 河北大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 29 附 錄 系統(tǒng)程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int sbit ALE =P3^2。 sbit EOC =P2^4。 sbit START=P3^6。 sbit OE=P3^7。 sbit DP=P0^7。 sbit CLK=P3^3。 uchar disp_buff[4]。 //顯示緩存 uchar dat。 uchar code Tab[]={0xc0， 0xf9， 0xa4， 0xb0， 0x99， 0x92， 0x82， 0xf8， 0x80， 0x90}。 //共陽數(shù)碼表 uchar code Tab1[]={0x01， 0x02， 0x04， }。 //數(shù)碼管位選表 uint i， j， k， m， n。 void delay(i) { for(i。i0。i) for(k=47。k0。k)。 } void init0809() { START=0。 OE =0。 _nop_()。 ALE=0。 _nop_()。 _nop_()。 河北大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 30 _nop_()。 ALE=1。 //ALE=1 時(shí)地址進(jìn)入鎖存器 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 ALE=0。 //ALE=0 時(shí)地址被鎖存住 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 } void init() { SCON = 0x50。 TMOD= 0x22。 TH1 = 0xFD。 TR1 = 1。 ET0=1。 TH0=100。 TL0=100。 TR0=1。 EA = 1。 ES = 1。 } void ADC_0809() { START=1。 //上升沿復(fù)位 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 START=0。 //下降沿開始 if(EOC==0) //轉(zhuǎn)換是否完畢 { OE=1。 //輸出允許端置 1，允許輸出 河北大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 31 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 dat=P1。 _nop_()。 OE=0。 _nop_()。 } } void FillDispBuffer() //顯示緩存 { disp_buff[0]=dat/51。 //The third is integer disp_buff[1]=dat%51*10/51。 //The forth and fifth is decimal disp_buff[2]=dat%51*10%51*10/51。 } void xianshi() { for(m=0。m3。m++) { P2=Tab1[m]。 //查表，數(shù)碼管的位選擇 if(m==0) //第三位數(shù)碼管顯示小數(shù)點(diǎn) { P0=Tab[disp_buff[m]]。 DP=0。 } else P0=Tab[disp_buff[m]]。 //數(shù)碼管顯示數(shù)字符號 delay(20)。 } } void main() { 河北大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì) ） 32 P1=0xff。 init0809()。 init()。 while(1) { ADC_0809()。 FillDispBuffer()。 xianshi()。 } } void UART_SER (void) interrupt 4 {unsigned char Temp。 if(RI) { RI=0。 Temp=SBUF。 if(Temp==39。b39。) {SBUF=dat。 while(!TI)。 TI=0。 } } } void t0(void)interrupt 1 using 0 { CLK=~CLK。