论文总字数：20661字

摘 要

现如今，随着水污染的日渐严重，使得人们对水质的问题越来越看重。水质检测仪的发明让人们得以了解水质的好坏。本次课题主要研究水体的质量，水中溶解性总固体被称为TDS，TDS值得高低能反应水质，所以研究TDS的测量原理是本次课题的重点。本次设计单片机选择了STC89C52，用它作为单片机的核心来设计水质检测仪。在设计中，需要设计一个测量电路来对待测溶液的电导率进行测量考虑到温度对水体的影响，采用温度传感器来对待测溶液进行温度的测量。从而对温度进行补偿来降低温度对所测电导率的影响，最后通过单片机计算TDS值。本次研究的设计包括电导率的采集电路、温度测量电路、按键电路、报警电路、液晶显示模块和无线的通信模块。所设计的水质检测仪精巧实用、结构简单、操作方便、成本低廉，从而对人们了解水质的好坏具有重要的作用。

关键词：TDS STC89C52 水质测量 温度补偿

TDS Water Quality Test Design

Abstract

Nowadays, Pollute the water environment so that people more and more attention to water quality problems. The main research topics of water quality, total dissolved solids in water is known as TDS, TDS can be worth the level of response quality, the study TDS measuring principle is the focus of this issue. The design of the device is selected and the STC89C52, use it as the core microcomputer design water quality tester. Through the design of electrical conductivity measurement circuit to complete the design of the conductivity signal measurement, and a temperature sensor for temperature measurement, While using a temperature sensor for temperature measurement of water quality, and thus the temperature compensation to reduce the influence of temperature on the measured conductivity, TDS value last calculated by the microcomputer. This design including conductivity acquisition circuit, temperature compensation circuit, key circuit, alarm circuit, digital tube display and communication module. The water quality detector designed elaborate practical, simple structure, convenient operation, low cost, thus play an important role for people to understand the water quality is good or bad.

Key words：TDS; STC89C52; Water quality testing; temperature compensation

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 基于STC89C52的TDS水质测试仪的研究背景 1

1.2 论文研究内容与主要实现功能 2

第二章 总体方案选择 3

2.1 方案选择 3

2.2 单片机的选择 3

2.3 温度传感模块的选择 4

2.4 显示器选择 5

2.5 无线传感器的选择 8

第三章 系统硬件电路设计 10

3.1 总体设计基本结构 10

3.2 单片机STC89C52简介 10

3.3 TDS值测量原理及电路 11

3.3.1 TDS值测量原理 11

3.3.2 TDS值测量电路 13

3.4 温度补偿原理与电路 15

3.4.1 温度补偿原理 15

3.4.2 温度测量电路 17

3.5 液晶显示电路 17

3.6 按键与报警电路 18

3.7 A/D转换模块 19

第四章 系统软件设计 20

4.1 软件设计的整体思想 20

4.2 系统总流程图 20

4.3 电导率测量流程图 21

4.4 DS18B20温度采集流程图 23

4.5 LCD1602液晶显示流程图 24

第五章 软硬件调试 27

5.1 软件调试 27

5.2 硬件调试 28

第六章 实验总结与展望 30

6.1 实验结果 30

6.2 实验结论 30

6.3 展望 31

致 谢 32

参考文献 33

附 录:硬件仿真图 35

第一章 绪 论

1.1 基于STC89C52的TDS水质测试仪的研究背景

人类在日常的生产和生活中，无时无刻不用到水，水作为人类不可或缺的物品，对人类非常重要。然而在人类提高自身生活水平的同时，存在着对水资源的肆意浪费和不停污染，导致现在水环境的污染越来越严重，已经威胁到人们的正常使用，因而保护水资源迫在眉睫。要想降低甚至避免水污染的发生，需要人们能够方便的对水质进行检测，只有了解了水质情况，才能改善水质和有效地预防水环境污染的发生。

TDS即溶解性总固体还称含盐量，英文缩写为：total dissolved solids；简单来说就是能溶解于水中的矿物盐类总量。测量单位为毫克/升（1mg/L=1ppm），代表的意思是有多少毫克的溶解性总固体能溶于1L的水中，还可以说1L水中包含的离子总量；也就是说，TDS的值如果越大的话，能溶解于水中的杂质就越多，这也说明了可导电物质在水中的杂质含量大，因而TDS值代表水中溶解物杂质含量。

称量法和电极测定法是TDS水质检测仪常用的两种方法。其中称量法一般采用国际上普遍使用的方法，分别为105摄氏度和180摄氏度的烘干法。

TDS称重法测定，水样的量，过滤在标准温度干燥，得到直接TDS值。这种检测的方法，虽然不存在技术上的问题，但实际操作起来会发现步骤很复杂，并且对外部的干扰的抵抗能力差，测量的时间也会长，测量的环境也会限制，因而一般不采用这种方法。

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