【正文】 dis[0] = ZD / 1000。 //取小數(shù)點(diǎn)后第二位 volt = v[0] * 1000 + 100 * v[1] + 10 * v[2]。 temp=temp*10。 v[1]=temp/51。 //取個(gè)位 temp=a%51。 //特別注意這里需定義 int 型（余數(shù)將大于 255） uint volt。 //拉高 時(shí)鐘 return date。 //釋放 ADC0832 DO=1。 //則賦值給 dat _nop_()。 Clk=0。 Clk=1。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 23 頁 else dis1|= 0x00。i++) //讀取后 8位的值 { dis1= 1。 } for (i=0。 if (DO) dis0|=0x01。 _nop_()。 dis0= 1。i8。 //第三次拉低時(shí)鐘 ,此前 DI 兩次賦值決定通道 DI=1。 _nop_()。 //通道 1的第二位 _nop_()。 Clk=0。 Clk=1。 DI=1。 _nop_()。 //通道 0的第二位 _nop_()。 Clk=0。 Clk=1。 //第一次拉低時(shí)鐘 DI=1。 //拉高時(shí)鐘 _nop_()。 //芯片選定 _nop_()。 //初始化 _nop_()。 Clk=0。 } } return (ushort)(root)。 if(divisor = rem){ rem = divisor。 a = 2。 i++) { root = 1。 for(i=0。 ulong root = 0。 } } ushort sq(ulong a) { int i。 i 75。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 20 頁 uint Temp。 //ADC0832 通道值 uint i。 //顯示緩沖區(qū) uchar date=0。 //顯示緩沖區(qū) uchar dis[4]={0x00,0x00,0x00,0x00}。 sbit BUZ = P3^1。 sbit DO = P1^3。 sbit CS = P1^2。 sbit LED_GN = P1^0。 // 共陽數(shù)碼管 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,.,空 , uchar DisDX_dot[] = {0x40,0x79,0x24,0x30, 0x19,0x12,0x02,0x78, 0x00,0x10}。知道了自己在學(xué)習(xí)單片機(jī)方面有哪些不足之處，以便 于以后更好更深入的來了解學(xué)習(xí)單片機(jī)。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 15 頁 水質(zhì)監(jiān)測主程序流程圖 圖 水質(zhì)監(jiān)測主程序流程圖 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 16 頁 ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程 圖 ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 17 頁 總結(jié) 本系統(tǒng)編程采用 C 語言，用單片機(jī) AT89C51 作系統(tǒng)核心，此次設(shè)計(jì)主要的難處在于軟件的設(shè)計(jì)部分以及外圍電路的鏈接，比如說如何將傳感器和數(shù)據(jù)采集元件有效的組合在 一起進(jìn)行使用，而本設(shè)計(jì)不足在于只檢測了渾濁度和自由離子濃度兩 塊，若能加上其他的傳感器，則可以方便的檢測水中的 PH 值，溶解氧等。 （ 7） 可移植性好 不同的計(jì)算機(jī)匯編指令不一樣，用于匯編語言編寫的程序用于其他的機(jī)型使用時(shí)，必須改成對應(yīng)機(jī)型的指令代碼。 （ 6） 生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高 總所周知，用匯編語言生成的目標(biāo)代碼的效率是最高的，但據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，對于同一個(gè)問題，用 C 語言編寫的程序生成目標(biāo)代碼的效率僅比匯 編語言編寫的程序低 10%~20%。另外 C 語言程序以函數(shù)為模塊單位，一個(gè) C 語言程序就是由許多個(gè)函數(shù)組成，一個(gè)函數(shù)相當(dāng)于一個(gè)程序模塊，因此 C 語言程序可以很容易地進(jìn)行結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。能用來實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 （ 3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富，具有現(xiàn)代化語言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 （ 2）運(yùn)算符豐富 C 語言包括很多種運(yùn)算符，總共有 34 種，而且把括號、賦值、強(qiáng)制類型轉(zhuǎn)換等都作為運(yùn)算符處理。 C 語言是近年來在國內(nèi)外普遍使用的一種程序設(shè)計(jì)語言，其功能豐富，表達(dá)力強(qiáng)，使用靈活方便，應(yīng)用面廣，目標(biāo)程序效率高，可移植性好，而且也能直接對計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行操作，既有高級語言的特點(diǎn)，也有匯編語言的特點(diǎn)。但因?yàn)?DI 端和 DO端在通信時(shí)未同時(shí)有效地并與單片機(jī)的接口是雙向的，固電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DI 和 DO并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用 ，詳情見 下圖 [6]。C to +85176。C to +70176。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。由于 A/D 轉(zhuǎn)換對于提高數(shù)據(jù)精度具有較大影響，因此需要選擇一款精度較高的器件，所以本次采用 ADC0832 作為 A/D 轉(zhuǎn)換芯片 [6]。還應(yīng)根據(jù)單片機(jī)接口特征選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸出狀態(tài)。使用 A/D 轉(zhuǎn)換器時(shí)需要根據(jù)實(shí)際所需精度與分辨率的不同選擇不同的 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，確定采樣頻率一保證單片機(jī)的實(shí)時(shí)行要求。 表 傳感器的性能 測試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表 測試點(diǎn)（序號） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 濁度值（ mg/L） 74 122 202 332 544 701 898 1156 1481 1904 電壓值（ mV） 106 107 112 125 159 195 253 350 508 770 統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出：濁度值與電壓值之間近似一條二次曲線，因此，采用二次曲線擬和，得到濁度傳感器的測試公式為： 1 0 5V8 0 ? 式中 Z 為濁度 mg/L； V為濁度傳感器的電壓讀數(shù) mV。下圖為變光型濁度傳感器的結(jié)構(gòu) [5] 圖 變光型濁度傳感器的結(jié)構(gòu) 變光型濁度傳感器的結(jié)構(gòu)：傳感器由 光敏電阻器 、 平衡檢測器 、固定電源、 反饋控制 、可調(diào)電源、光源 和外殼等組成，本傳感器的 最主要的 特點(diǎn)就是要求 2 個(gè)光敏電阻器的阻值相等，也就是他們接受的光強(qiáng)一樣，如不同平衡檢測器能識別 出來，然后，由反饋控制產(chǎn)生信皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 12 頁 號調(diào)整可調(diào)電源，從而調(diào)整光源的強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)這一要求。當(dāng)液體濁度下降時(shí)，光敏電阻器接受光線強(qiáng)。 a) 共陽極數(shù)碼管 b) 共陰極數(shù)碼管 c) 數(shù)碼管引腳圖 圖 8 段 LED 數(shù)碼管結(jié)構(gòu)圖 表 數(shù)字字符對應(yīng)共陰極和共陽極字段碼 顯示字符 共陰極字段碼 共陽極字段碼 顯示字符 共陰極字段碼 共陽極字段碼 0 3FH C0H C 39H C6H 1 06H F9H D 5EH A1H 2 5BH A4H E 79H 86H 3 4FH B0H F 71H 8EH 4 66H 99H P 73H 8CH 5 6DH 92H U 3EH C1H 6 7DH 82H T 31H CEH 7 07H F8H Y 6EH 91H 8 7FH 80H L 38H C7H 9 6FH 90H 8 FFH 0 A 77H 88H 滅 0 FFH B 7CH 83H ..... ….. ..... （ 2） 數(shù)顯電路設(shè)計(jì) 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 11 頁 圖 數(shù)碼管顯示電路圖 傳感器的選擇 變光型濁度傳感器原理：當(dāng)被測物質(zhì)濁度變化時(shí)，使光源的強(qiáng)度隨之變化，光源的強(qiáng)度可對應(yīng)到被測物質(zhì)的濁度。 LED 數(shù)碼管是由發(fā)光二極管按 一定的結(jié)構(gòu)排列而成的顯示器件。 （ 1） 數(shù)碼管介紹 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中， LED 數(shù)碼管一般用做簡單顯示輸出設(shè)備，一般用于顯示數(shù)字和簡單信息。本系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式的晶振電路 [3]。本系統(tǒng)采用 的晶振頻率為 12MHz。沒有晶振，就沒有時(shí)鐘周期，沒有時(shí)鐘周期，就無法執(zhí)行程序，單片機(jī)就無法工作。單片機(jī)的工作，是從 ROM中讀取指令，然后執(zhí)行的過程。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用按鍵復(fù)位電路，方便并且可以對單片機(jī)工作狀態(tài)進(jìn)行直接重啟。一般單片機(jī)的復(fù)位只需要 5ms 的時(shí)間。比如復(fù)位電路和晶振電路就是單片機(jī)必要的外圍的電路。 （ 4） 可以使 用兩個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 T0 和 T1，一個(gè)全雙工的串行通信接口， 5 個(gè)中斷源。 （ 3） 內(nèi)部有 4KB 的程序存儲器，地址空間為 0000H~0FFFH，沒有片外程序存儲器。 8051\8751 的最小系統(tǒng)特點(diǎn)如下： （ 1） 由于片外沒有 擴(kuò)展存儲器和外設(shè)， P0、 P P P3 都可以作為用戶 I/O 接口使用。對于單片機(jī)內(nèi)部資源已能夠滿足系統(tǒng)余姚的，可直接采用最小系統(tǒng)。 P3 口亦可作為 AT89C51 單片機(jī)特殊功能（第二功能）使用。 P3 口： P2 口是一個(gè)具有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 P2 口： P2 口是一個(gè)具有上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對 P1 寫“ 1”時(shí)，上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以用作輸入口。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。對 P0 口寫 1 時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 DIP40 封裝 PLCC 貼片封裝 圖 AT89C51 引腳圖 AT89C51 引腳功能描述 VCC：電源端 GND：接地端： P0 口： P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 接口。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程。 AT89C51 是一種低功耗、高性能的 8 位微控制器，具有 8K 的 flash 存儲器。 本系統(tǒng)以單片機(jī)為系統(tǒng)核心，從單片機(jī)發(fā)展與應(yīng)用情況分析，雖然嵌入式技術(shù)日臻成熟，但 8 位單片機(jī)仍然是單片機(jī)應(yīng)用場合的寵兒，以 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用最為廣泛，考慮到本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本和實(shí)用性等多方因素，遂選擇同是 ATEML 公司生產(chǎn)的 AT89C51 單片機(jī)作為系統(tǒng) MCU。單片機(jī)是電腦 CPU的小型化。 圖 是系統(tǒng)的框圖，本系統(tǒng)是基于單片機(jī)技術(shù)的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，傳感器采集目標(biāo)對象的信息，將信息送到 A/D 的模擬通道中，由單片機(jī)通過程序?qū)⒔?jīng)過 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信息讀到自己內(nèi)部的寄存器中，單片機(jī)通過自己內(nèi)部的 ROM 中的程序，將輸入的信息處理，然后將得到的信息通過顯示裝置顯示出來。 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁 3 水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 以單片機(jī)為主要 控制器件，主要包括硬件電路的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)。 表 某質(zhì)量分?jǐn)?shù)各水樣的相對電導(dǎo)率范 圍 序列 測量內(nèi)容 相對電導(dǎo)率變化范圍 1 自來水 2 加入 8mg 硫酸亞鐵 3 加入 4mg 硫酸亞鐵 4 加入 4mg 氯化鉀 5 加入 2mg 氯化鉀 6 加入 1mg 氯化鉀 7 加入 2mg 磷酸三鈉 8 生活污水 9 某電氣公司處理前水樣 10 某電氣公司處理后水樣 11 加入汽油的水樣 12 加入煤油的水樣 水的渾濁度的監(jiān)測原理 當(dāng)液體濁度增加時(shí)，由于液體阻礙增強(qiáng)，光的通過率低，光敏電阻器接受光線弱。電阻率 (P的倒數(shù)稱為電導(dǎo)率 (x)(單位為記作歐姆 1 厘米 (Ω電阻率 P 的物理意義是 1cm，截面為 1cm2 均勻?qū)щ婓w的電阻值（即 1cm，水或水溶液的電阻值），并稱之為水的“電阻率”或“比導(dǎo)電”。 溶液導(dǎo)電能力以電阻值來表示，導(dǎo)電能力強(qiáng)電阻值小。超純水幾乎不能導(dǎo)電 [1]。 水質(zhì) 越純 ，溫度越 低 ，電離度越 低 。 表 我國水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)分類表 類別 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 氯化物（ mg/L） ≤ 50 ≤ 150 ≤ 250 ≤ 350 ≥ 350 硫酸鹽（ mg/L） ≤ 50 ≤ 150 ≤ 250 ≤ 350 ≥ 350 硝酸鹽（ mg/L） ≤ ≤ ≤ 20 ≤ 30 ≥ 30 渾濁度（ mg/L） ≤ ≤ 10 ≤ 20 ≤ 100 ≥ 100 溶解性總固體（ mg/L） ≤ 300 ≤ 500 ≤ 1000 ≤ 2021 ≥ 2021 皖西學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁 2 水質(zhì)監(jiān)測的方法和原理 水中自由離子濃度與水的導(dǎo)電率的相互關(guān)系 純水本 身可微弱地介離，使水具有微弱的 導(dǎo)電能力。除適用于農(nóng)業(yè)和部分工業(yè)用水外，適當(dāng)處理后可作生活飲用水。主要適用于集中式生活飲用水水源及工、農(nóng)業(yè)