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基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx
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基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx基于单片机的水质监测系统的设计_毕业设计.docx
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皖西学院本科毕业设计
基于单片机的水质监测系统的设计
摘要:现在水源污染已经成了社会密切关注的话题,所以对水质进行监测成了保护水资源的一项重要措施,
基于此本文设计了一款能够有效监测水质的系统。对于水质的监测主要是监测水中自由离子浓度和水的浑
浊度。设计的方案是基于单 AT89C51 单片机,对水源进行采集,再通过传感器对采集到的水源进行处理产
生模拟信号,之后再通过模拟信号转变成数字信号转换器(A/D 转换器),转变之后的信号传送给单片机,
单片机接收到信号之后进行处理后再显示模块进行显示。通过本设计可以有效地得出水中浑浊度、自由离
子浓度,从而判断水的污染情况!在本设计中,系统地介绍了水质监测的原理、硬件的结构、工作原理及
其使用和各部分功能电路的设计。
关键词:水质监测、AT89C51 单片机、数据采集、A/D 转换、水中自由离子浓度、浑浊度、传感器
- I -
皖西学院本科毕业设计
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皖西学院本科毕业设计
目录
&绪
论
&
&& 我国水质监测背
景&
&/ 国内水质监测技术的现
状&
&0 水质监测的意
义/
&1 水质监测的监测指
标0
/水质监测的方法和原
理1
/& 水中自由离子浓度与水的导电率的相互关系1
// 水的浑浊度的监测原
理1
0水质监测系统的硬件设
计%
0& 单片机的选
择%
0&&单片机介
绍%
0&/ 单片机的最小系
统"
0/ 复位电路和晶振电
路#
00 显示电路设
计&2
01 传感器的选
择&/
0% (转
换&1
1 水质监测系统的软件设
计&3
1&$语言的特点和程序结构
&3
1/水质监测主程序流程
图&4
10 $2"0/数据读取程序流
程&"
总
结
&#
附
录
/2
& 自由离子浓度和浊度监测原理
图/2
/ 仿真
&绪论
&& 我国水质监测背景
中国水资源的分布极其不均匀 ,水土流失矿山污水导致人类周围的水环境
污染日趋严重,严重制约了经济的发展和危害着人类的健康。严峻的水形势提高
了人们对水污染控制的重视,对废水的处理和检测成为了维护良好人民生活环境
所必不可少的要求,废水中是否有对环境产生重大影响的元素和他们的含量是否
在标准以内直接关系到本设计的生存环境。
水是人类生产和生活中必不可少的资源,可是现在,生态环境遭到了人类严
重的破坏,水资源持续污染,保护水资源和水污染治理成为当代社会最为关注的
问题。污染负荷急剧增加,加重了水体的污染,所以水资源也更加短缺了。工业
废水近年来虽然经过治理有所减少,但城市生活污水有增无减,占水质污染的
%%5以上。
水是生命之本,是人类赖以生存必不可少的物质资源之一,水也是为人体获
得各种营养物质的重要途径之一。随着科技的发展,水污染越来越严重。对水资
源的保护成为一项重要的工程。水质检测是对水资源保护的重要指标。水质检测
越来越受到人们的关注。因此本次设计本设计选择水质检测系统。其中饮水安全
则是影响人体健康和国计民生的重大问题。饮用水主要考虑对人体健康的影响,
其水质标准除有物理指标、化学指标外,还有微生物指标;对工业用水则考虑是
否影响产品质量或易于损害容器及管道。近年来,由于国际上一些地区和国家频
繁发生恶性事件,饮水安全和卫生问题引起了全球的关注,饮水安全已成为全球
性的重大战略性问题。
所以水资源的保护成了我国重中之重的一个问题,水土流失矿山污水导致人
类周围的水环境污染日趋严重,严重制约了经济的发展和危害着人类的健康。严
峻的水形势提高了人们对水污染控制的重视,对废水的处理和检测成为了维护良
好人民生活环境所必不可少的要求,废水中是否有对环境产生重大影响的元素和
他们的含量是否在标准以内直接关系到本设计的生存环境,做好水质监测是本设
计这次课程设计的目标。
&/ 国内水质监测技术的现状
许多年以来我国的环境监理工作一直采用传统的环境水质监测工作主要以
人工现场采样、实验室仪器分析为主。我国环境水质监测仪器以往主要依赖进口,
从 /222 年开始,成熟的国产化设备才开始在全国范围内大规模推广。水质监测
现状揭示了我国水污染的严重程度和水质监测的建设的落后。因此,治理水污染,
必须先做好水质监测。
近年,水质自动监测技术在许多国家地表水监测中得到了广泛的应用,我国
的水质自动监测站的建设也取得了较大的进展。但是,还没有可普遍应用于基层
水环境在线监测与数据远程传输、处理的水质监测完备平台在国内产出。并且,
近年发展起来的各式数据传输网络,大多数是上下环境监测部门之间的数据传
输,基于基层水质的实时采集监测与水质分析系统环节还很薄弱。
&0 水质监测的意义
第一,了解污水水质,为污水处理技术方案提供依据。因为描述定义一种污
水,主要就是从其常规水质指标角度来说的,常规水质指标包含了污水的基本特
征和信息。能被选为常规指标,都有其重要性和意义(或者环境方面有要求,或
者在处理工艺方面很重要,或者国家有相关排放规定等)。污水的水质特征决定
了它适合采用什么处理方法,常规指标提供了最基本和重要的依据。
第二,为水处理工艺运行提供参考。以生物法处理废水为例,各个工艺单元
都对进水水质有相关要求,出水水质也要达到设计效果,所以就要在各个工艺节
点对污水水质进行检测,并以此判断运行是否正常,如果异常,也可以从水质指
标做出预判。
总的来说,常规水质监测是用来反映水质基本特征的。为行政的、经济的、技术
的表征污水提供量化指标。
另外通过对水质监测系统的研究,可以对监测和测控有一个更深入的了解,
尤其是在电子测控方便,应用到电子测试的一些基本知识,配合对单片机的研究,
可以对自己在监测和测控方面进行很大的提升,而且在当今时代,监测和测控的
技术逐渐的仪表化,通过这次的研究可以做出比较精确的仪表。另外,研究如何
将传感器与外围电路配合,将感应的模拟信号转变成数字信号也是非常重要的,
这样对传感器和模数转换器的应用也会得到认识上的提升,另外就是单片机的学
习,尤为的重要,可以丰富自己的设计能力和单片机程序语言的设计能力。
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