【正文】 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)。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時刻的時間為默認(rèn)文件名。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。 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，此時儀器顯示屏停止?jié)L動，濁度值 LED 和時間 LED 不再顯示當(dāng)前值。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)前的時間，四盞時鐘等閃爍表示正在測量中。點(diǎn)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。 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。這時才可以進(jìn)行測量。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)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。 完成線性校正后，就可對儀器標(biāo)定。若報告正常，繼續(xù)對儀器進(jìn)行線性校正。再選擇菜單操作 檢查端口通訊。啟動后顯示圖 61 窗口。 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(biāo)定儀器 圖 61 為完成的儀器界面。 (5)計算濁度值。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。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。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)計范圍的選擇等。 查詢是否有命令 有命令 接收命令 SJMP ACQU1 。 復(fù)位 CD4040 COUNT1: CLR NOP NOP SETB 。 讀串口計數(shù)器值的高 4 位 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 讀串口 計數(shù)器值的低 8 位 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 讀串口 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 查詢是否有命令 有命令接收命令 SJMP ACQU 。 準(zhǔn)備采集 選擇通路 MOV P1， 01111111B 。 為便于 調(diào)試時調(diào)節(jié)開關(guān)光源的強(qiáng)度 故插一等待 CLR RI SETB 。 反射串口來的數(shù)據(jù) MOV R4， A CJNE R4， 10H， GOON 。 反射串口來的數(shù)據(jù) CJNE A， 0BBH， RE JNB RI， $ CLR RI MOV A， SBUF 。 同一光強(qiáng)時 重復(fù)采集十次 長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 18 ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR SETB ； 打開開關(guān)光源 NOP ； 等待開關(guān)光源穩(wěn)定 NOP NOP NOP NOP ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR ACALL SUBR DJNZ R3， LOOP1 DJNZ R4， LOOP RET STEPLINEAR: MOV P1， 11111111B 。 十二位總計數(shù)值 LOOP1: CLR NOP NOP SETB 。 發(fā)送高四位 RET LINEAR: MOV P1， 00111111B 。 延時使引腳上的數(shù)據(jù)穩(wěn)定 MOV R2， P2 。 讀數(shù)據(jù)的低八位到 R1 SETB 。 復(fù)位 MAX172 的 CS 和 RD JB ， $ 。 約定 05aaH 為單步線性矯正命 令 ACALL STEPLINEAR JMP WAIT 。 讀取后一字節(jié) JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。讀串口 JNB TI， $ CLR TI MOV SBUF， A 。 在 的時鐘下 ， 波特率為 SETB TR1 。 設(shè)堆棧區(qū) MOV SCON， 50H 。單片機(jī)程序中有對指示燈的操作指令。串口雙工工作，串口工作方式為 10 位異步接收發(fā)送方式，它的傳送波特率由定時器的定時值決定。由于 CD4052 是電壓型元件，它能通過的電流不大 (幾十微安 )。此輸出除用 于非線性校正功能外，還用于恒定光源測量濁度，恒定光源的強(qiáng)度，由計算機(jī)把強(qiáng)度值傳給單片機(jī)，單片機(jī)通過指令復(fù)位和置位 P11 端口給計時器強(qiáng)度值個脈沖，這樣來決定和調(diào)節(jié)的。這樣三種頻率都來自同一時鐘源，它們之間的相對關(guān)系是固定的，避免了頻率誤差的影響，而且簡化了電路。第一種，將 二分頻后得到 的方波，用作 A/D 轉(zhuǎn)換器 MAX172 的時鐘。然后通過串口經(jīng)串口芯片 MAX232 發(fā)送到計算機(jī)。 單片機(jī)及其控制電路 123456789RST10(RXD)11(TXD)12(/INTO)13(/INTI)14(T0)15(T1)16(/WR)17(/RD)18XTAL219XTAL120GND21(A8)22(A9)23(A10)24(A11)25(A12)26(A13)27(A14)28(A15)29/PSEN30ALE/PROG31/EA(/VPP)32(AD7)33(AD6)34(AD5)35(AD4)36(AD3)37(AD2)38(AD1)39(AD0)40VCCAT80C51QA9QB7QC6QD5QE3QF2QG4QH13QI12QJ14QK15QL1CLR11CLK10CD4040B0X121X142X153X110Y11Y52Y23Y4A10B9INH6X13Y3CD4052CE2311411LM324D6VGNDD12EEEIGND5VP20P21P22P23P24P25P26P27P10P111212MXTALC030pFC130pFGNDR01KR1S0SWPB30nFC3+5VCD4040CD4052LM224P05P06P07P03Y0Y1CD4052GNDMAX232RIMAX232TIRONET 圖 單片機(jī)及其控制電路 圖 為單片機(jī)控制電路， R R C SW 構(gòu)成單片機(jī)的自動上電復(fù)位和手動復(fù)位電路。 0Y 端是測量濁度時的反饋回路， 1Y 端是儀器線性校正時的反饋回路通過模擬多路開關(guān) CD4052 實(shí)現(xiàn)兩種反饋回路的切 換。 MAX172 的時鐘就是微處理器 ALE 信號的二頻得到的這樣很大程度上簡化了電路，而且很容易實(shí)現(xiàn)同步。當(dāng) HBEN 輸入為高電平， CS、 RD 輸入為低電平時，轉(zhuǎn)換果的高 4 位數(shù)據(jù)輸出到 D0D3 引腳上， D4D7 為邏輯 ―0‖，從長春理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 12 而 8 位的微處理器讀取高 4 位數(shù)據(jù)。一旦轉(zhuǎn)換開始 BUSY 輸出低電平轉(zhuǎn)換完成后 BUSY 輸出高電平。S，接近時間 90nS，功率 215mW。 信號采集和 A/D 轉(zhuǎn)換電路 AIN1VRDF2AGND3D114D105D96D87D78D69D510D411DGND12D3/1113D2/1014D1/915D0/816CLKIN17CLKOUT18HBEN19RD20C821BU8Y22Vff23Vdd24U1MAX172D2LED0D1LED01KR5Res Adj220KR4Res Adj21KR3Res Adj21KRRes21161KR6ARes Pack2Q1NPNGND2311411U2ALM324N300R1Res Tap10R7Res22KR2Res2GNDP05P06P07CLOCK+8VGNDGND5V12VP20P17P21P23P22P24P25P26P27LM224(14)5V 5V0Y1YP03 圖 信號采集和 A/D 轉(zhuǎn)換電路 如圖 ，發(fā)光管 D2 透射液體照射光敏電阻 R，光敏電阻 R 與 R6 構(gòu)成分壓電路，光敏電阻 R 的阻值隨透射光的強(qiáng)弱而變化，信號取自 R6 上的電壓。由 555 構(gòu)成的無變壓器的直流 直流變換器，可將正電源電壓變成負(fù)電源電壓。 多 時開 關(guān)光 源 信 號 接 收 電 路1 2 位 A / D 轉(zhuǎn) 換 單 片 機(jī) A T 8 9 C 5 1接 收線 程計 算線 程主 線 程感 光 原 件 測 量 光 源開 關(guān) 電 源探 頭模 擬 量光 源 信 號數(shù) 據(jù)命 令計 算 機(jī)收 到 數(shù) 據(jù)控 制 信 號控制信號啟動啟動濁度值 圖 濁度儀的總體結(jié)構(gòu) 探頭采用 LED 發(fā)光管和光敏電阻自制，用絕緣膠木為體部。計算線程負(fù)責(zé)線性化和濾波的計算，把計算結(jié)果再傳給主線程。計算機(jī)通過 RS232 口向單片機(jī)發(fā)送命令，由單片機(jī)把命令解釋為控制信號，控制多路開關(guān)和光源信號發(fā)生電路。 UIU1U139。由于轉(zhuǎn)換函數(shù)是單調(diào)函數(shù)， XoX1， X2…… Xn 也應(yīng)單調(diào)。 4. 用多項式插值，把（ U19， X2）插入以上點(diǎn)得到 X2，再把（ X2， X3）點(diǎn)得到 X，以此類推， X5…… Xn +1Un9。按以下方法進(jìn)行線性化： 1. 濁度儀設(shè)置兩個光源，一個光源 I 可以調(diào)節(jié)強(qiáng)度（可以把測量濁度的光源 兼作此用），另一光源 ?I 只有開、關(guān)兩態(tài)， ?I 盡量小，且穩(wěn)定。如果轉(zhuǎn)換是非線性的，只要轉(zhuǎn)換函數(shù)是單調(diào)函數(shù)，我們就可以作校正處理，把非線性函數(shù)線性化。 將（ 5）式變換到頻域： U(?)=2πCδ(?)+ π a1K9TI[δ(?+?0)+δ(??0)]+ a1ΣAiπ[δ(?)+1/j?]exp(j?ti) 由此可見 u(t)的幅值與濁度 T 成正比，不受環(huán)境光的強(qiáng)弱及其變化影響。透射光強(qiáng)度隨濁度的變化遵從朗伯特 —比爾定律，即透射光隨濁度增加按指數(shù)形式衰減： IR=IO exp(KTL) （ 2） L 為液體透光層厚度， K 為比例常數(shù)。本文介紹一種以調(diào)制光強(qiáng)為光源照射濁液用信號處理的方法來濾除背景光 的干擾。后文將對實(shí)現(xiàn)的各個環(huán)節(jié)作一一介紹。用 VC++軟件開發(fā)平臺，利用 MATLAB 數(shù)學(xué)軟件的數(shù)學(xué)處理函數(shù)及其與 VC++接口，以及一些前人開發(fā)的控件制作儀器的軟件。特別是理論上證明和實(shí)際實(shí)現(xiàn)本人提出的調(diào)制光源光強(qiáng)技術(shù)，即將信號處理的方法應(yīng)用于濁度測量中排除環(huán)境光和雜散光對濁度測量的影響。它們的基本結(jié)構(gòu)中離不開模數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，并以數(shù)字方式顯示或打印測量結(jié)果。 儀器儀表的發(fā)展可以簡單地劃分為三代。儀器