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1、.* 137304233 市职业大学毕业设计 题目 基于单片机的 _ TDS水质测试仪设计 学生：专业班级：学院 (部)： 电子信息工程学院校指导教师：校外指导教师：完成日期： 2016年5月 摘要本设计通过研究分析TDS溶解性总固体测量的原理，设计了一款以AT89S51单片机为核心的水质测试仪。本设计通过电导率测量电路实现电导率信号的采集，并采用温度传感器进展温度测量，使用温度补偿方法减小温度对电导率测量值的影响，通过单片机程序进展相关计算得出TDS值。设计包括信号采集电路、按键电路、测温电路、液晶显示电路。选用AT89S51作为该水质测试仪是由于其构造简单，操作容易，低本钱。测量的TDS值
2、对帮助人们了解水质情况起到了非常重要的作用。了解检测的水中各种参数，通过这些了解到水质的根本信息，并作出相应的调整方案。水质合格了，这样我们的生活才会有保障。关键词：水质检测 AT89S51 程序编写AbstractThis design through the study and analysis of the principle of TDS (total dissolved solids) measurement, the design of a AT89S51 microcontroller as the core of the water testing instrument. Th
3、is design by conductivity measurement circuit to achieve conductivity signal acquisition, and the temperature sensor for temperature measurement and temperature pensation method to reduce the temperature influence on the conductivity measurements, through the SCM program for correlation calculation
4、to obtain the value of TDS. The design includes signal acquisition circuit, key circuit, temperature measurement circuit, liquid crystal display circuit. AT89S51 as the water quality testing instrument is because of its simple structure, easy operation, low cost. Measurement of the TDS value to help
5、 people understand the situation of water quality has played a very important role. Understanding of the detection of various parameters in the water, through these basic information to understand the water quality, and make the appropriate adjustments. The water quality is qualified, so our life wi
6、ll be guaranteed.Key word: Water quality testing, AT89S51,Program writing. .目 录摘 要Abstract1 绪论1 1.1 影响水质因素1 1.2 水质检测的意义22 系统的设计容及方案3 2.1 设计容3 2.2 设计方案33 硬件电路设计 4 3.1 元件选择 43.1.1 AT89S51芯片43.1.2温度传感器 DS18B205 3.2 单片机最小系统6 3.3 TDS测量电路6 3.4 温度测量电路8 3.5 按键测量电路9 3.6 电源电路9 3.7 系统主电路104 系统软件设计114.1 程序设计114
7、.2 系统程序流程115 测试结果17 5.1 软件调试17 5.2 硬件调试17 5.1 调试结果17致 18参考文献19. .1、绪论TDS是英文total dissolved solids的缩写，中文解释为溶解性总固体，又称总含盐量，定义为水中含有各种溶解性矿物盐类的总量，它包含无机盐和有机物的总量，测量单位为毫克/升1mg/L=1ppm，它说明1升水中溶有多少毫克溶解性总固体，或者说1升水中的离子总量。通俗的说，TDS值代表了水中溶解物杂质含量，TDS值越大，水中溶解物杂质越多，说明水中的可导电物质的杂质含量大。就自来水而言，TDS值越高越说明水不纯不考虑有机物污染的前提。通过检测溶解
8、性总固体TDS，可以分析水的总矿化度。TDS水质测试仪就是一种通过测量水的电导率来反映水质矿化程度的仪器。本设计研究的TDS水质测试仪主要对检测溶解于水中的总固体含量从而到达对水质进展检测试的仪器，该仪器是通过测量水的电导率来间接的反映TDS值。水的导电性越好，TDS值越大。理论上一样的水质不同的温度下的TDS值是一致的，而电导率与TDS值却是不一样的，温度影响溶液的电导率的。要求同样的水质不同的温度下测定的值都要一致，所以要准确测量不同水质不同水温下的TDS值，必须有温度补偿，通过测定的水温来进展TDS值的校正。目前市场上的TDS检测都是采用探针的方式，采用直流的方式，直接加电压于探针两极，
9、测定两电极间的电压，得出电导率，再通过计算得出水的TDS值1。本设计研究的TDS水质测试仪只能检测到移动的电离子。随着社会的开展和科学的进步，TDS水质测试仪的开展越来越完善，它可以在保证根底性能上简化一些功能，这样的话不仅能适应很多环境，而且也具备了很强的价格优势，极大的提高了它的性价比！1.1影响水质的因素随着工农业生产的快速开展，以及随着人类的生产和生活，使有限的水资源更加的紧缺。在水资源如此紧的情况下，我们要更加珍惜水资源，与此同时我们的检测部门也要做好对水质实时的检测工作，为民众的身体*提供保障。影响水质的因素有很多种，只有经过不断地检测才能知道。就是对采取的水的样品进展各项指标的检
10、测，分类，判断，最后总结出结果。检测的指标有这么几个方向:水的PH值，高锰酸盐指数，硫化物，石油类，锌，铜等等；这是一般的水，还有地下水的水质会包含PH值，溶解性总固体，总硬度，氧化物等等；除了这些还有用电子设备检测出来的因素，电子设备就是用不同的传感器进展检测，像PH值，温度，电导率之类的，一般仪器检测不到的。下面有一表说明了不同的水质相对应不同的电导率围。序列测量容相对电导率变化围1自来水2参加8mg硫酸亚铁3参加4mg硫酸亚铁4参加4mg氯化钾5参加2mg氯化钾6参加1mg氯化钾7参加2mg磷酸三钠8生活污水9*电气公司处理前水样10*电气公司处理后水样11参加汽油的水样12参加煤油的水
11、样1.2水质检测的意义水质检测是针对水中的悬浮物、底泥、化学物质和水生态系统进展统一的检测，以此来监测水中污染物质的种类、浓度及其变化趋势，从而来评价水质状况等工作。主要检测工程可分为两大类：1、反映水质状况的综合指标，如温度、浊度、色度、pH值、溶解氧、电导率、悬浮物、化学需氧量等；2、以及测试水中的有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。水质检测对于水污染控制和整个水环境保护方面起着至关重要的作用。对生活中的饮用水来说，如果水中含有有害细菌，如伤寒、霍乱、痢疾等病菌的时候，就会传播传染病。而当水中存在大量浮游微生物(如原生动物、藻类等)时，则会影响水质，并且产生臭味和导致水质颜
12、色变化。那如果当水中混含有*些矿物质的杂质盐，同样也会引起各种各样的病症。好比饮用水中氟的含量如果过多，就会导致牙齿外表产生斑纹，从而会引起一种牙齿上的疾病斑齿病，严重的患者可能会让牙齿完全溃坏。乃至于日常生活所排出的生活污水，也同样会传播各种疾病。因此，这也可以看出检测饮用水的水质，在人民饮水平安方面具有十分重要的意义。2、系统的设计容及方案2.1设计容本设计通过研究单片机的MSC-51系列的AT89S51芯片，将其作为系统的控制核心，然后通过按键来选择所需要的通道，并采用温度传感器来进展采集温度数据，再利用A/D转换器把模拟的信号转换为数字信号，然后把数据进展比拟得出水质是否合格的判断！原理并不难，不过单片机的程序设计并不简单，这个需要不断地尝试与实验！2.2设计方案通过电导率采集电路中的信号，然而电导率的测量采用频率法，这个方法就是把电极和待测溶液的等效电阻作为一个多谐振荡电路的阻抗元件，将待测溶液的电导率变化转化为多谐振荡电路的输出频率。这个方法本钱比拟低，也比拟容易实现！频率法TDS测量电路 单片机最小系统电路 单片机 液晶显示电路 按键电路 温度测量电路
