[發明專利]一種基于單片機的TDS水質檢測儀

在審

• 申請號: 201710148555.4
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN106841324A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 金鑫
• 申請（專利權）人: 成都秉德科技有限公司
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及環保檢測領域，尤其涉及一種基于單片機的TDS水質檢測儀。

背景技術

水是生命之源，人類在生產生活中都離不開水。隨著社會經濟的發展、科學的進步和人民生活水平的提高，環境污染越來越嚴重，其中，水環境污染最為嚴重。在水資源日益短缺的今天，水質問題受到了更多地關注，因此對水質進行測試能使我們更好地保護水資源，保證合格的水質，這對正常生產、保證產品質量和人們健康具有非常重要的意義。

TDS是英文total dissolved solids的縮寫，中文解釋為溶解性總固體，又稱總含鹽量，定義為水中含有各種溶解性礦物鹽類的總量，它包含無機鹽和有機物的總量，測量單位為毫克/升(1mg/L＝1ppm)，它表明1升水中溶有多少毫克溶解性總固體，或者說1升水中的離子總量。通俗的說，TDS值代表了水中溶解物雜質含量，TDS值越大，水中溶解物雜質越多，說明水中的可導電物質的雜質含量大。就自來水而言，TDS值越高越表明水不純(不考慮有機物污染的前提)。通過檢測溶解性總固體(TDS)，可以分析水的總礦化度。TDS水質測試儀就是一種通過測量水的電導率來反映水質礦化程度的儀器。目前市場上出現的TDS水質測試儀通常采用復雜的采集單元、信號處理單元以及控制單元來實現，體積龐大、成本高，不利于水質檢測儀的普及應用。

中國專利文獻CN 204270486U公開了一種基于無線傳感器網絡的水質電導率監測節點裝置，包括用于供電的電源、電導率傳感器探頭、核心控制單元，以及與核心控制單元雙向連接的數據傳輸單元，所述電導率傳感器探頭通過信號調理單元與數據采集單元連接，所述核心控制單元采用STM32F407芯片，所述數據傳輸單元采用CC2530芯片。該水質電導率監測節點裝置硬件電路簡單、集成度高、成本低，通過水的電導率數據測試水質的TDS值；但是，電導率易受溫度影響，而相同的水質在不同的溫度下TDS值應該是一致的，當溫度發生變化時，該裝置測試的TDS值具有一定的失真性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于單片機的TDS水質檢測儀，以STC89C52芯片為核心，利用單片機技術實現電導率測量、溫度補償、TDS值測量、按鍵鎖存結果、顯示數據等功能；通過電導率測量電路中的探頭采集電導率信號，由于溫度對電導率有很大的影響，所以溫度也影響TDS值的測量，為了降低溫度對最終TDS測量值的影響，引入了溫度測量電路；在溫度測量電路中，采用數字溫度傳感器DS18B20采集溫度信號，補償由于溫度變化引起的電導率值測量誤差，最后將補償后的結果通過計算得出TDS值，并將其顯示在數碼管上，提高TDS值測量的準確性；同時單片機通過MAX232電平轉換電路與PC機的RS232接口連接，便于數據的存儲和分析。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種基于單片機的TDS水質檢測儀，包括由單片機U1、時鐘電路2、復位電路3組成的單片機最小系統，以及與單片機U1連接的電導率測量電路4、顯示電路5，還包括溫度測量電路6、MAX232電平轉換電路7以及PC機，所述溫度測量電路6直接與單片機U1連接，單片機U1通過MAX232電平轉換電路7與PC機連接，且所述單片機U1的型號為STC89C52芯片。

具體地，所述電導率測量電路4包括電導率探頭DBT1、555定時器U2、功率三極管Q2，所述功率三極管Q2的基極與555定時器U2的第3引腳連接，功率三極管Q2的基極集電極與555定時器U2的第4引腳連接，功率三極管Q2的發射極同時與555定時器U2的第7引腳、電導率探頭DBT1的一極連接，電導率探頭DBT1的另一極同時與555定時器U2的第2引腳和第6引腳連接，555定時器U2的第5引腳、第6引腳分別通過電容器C4、電容器C5接地，第1引腳直接接地，555定時器U2的第3引腳與STC89C52芯片的第15引腳連接，555定時器U2的第8引腳接電源VCC。

進一步地，所述溫度測量電路6包括溫度傳感器U3和電阻器R3，所述溫度傳感器U3的第1引腳接地，第3引腳接電源VCC，第2引腳與STC89C52芯片的第7引腳連接，電阻R3連接在溫度傳感器U3的第2引腳與第3引腳之間。