基于單片機(jī)PH數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的開(kāi)題報(bào)告

課題名稱(chēng)：基于單片機(jī)PH數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)姓名班級(jí)學(xué)號(hào)一、開(kāi)展本課題的意義及工作內(nèi)容：在許多現(xiàn)代化工業(yè)中，如制藥、發(fā)酵、造紙、廢水處理及給水處理等過(guò)程中，由于pH值對(duì)溶液的物理、化學(xué)性質(zhì)都有很大的影響，存在著pH的測(cè)控問(wèn)題，在工業(yè)生產(chǎn)中必須使pH值嚴(yán)格控制在特定范圍內(nèi)，否則可能會(huì)造成產(chǎn)品質(zhì)量下降，原料浪費(fèi)，生產(chǎn)不能順利進(jìn)行，企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力下降，甚至造成環(huán)境污染，另外強(qiáng)酸強(qiáng)堿還會(huì)腐蝕生產(chǎn)設(shè)備，降低設(shè)備壽命，并影響生產(chǎn)，甚至產(chǎn)生危險(xiǎn)，故pH值的控制問(wèn)題在工業(yè)過(guò)程中占有舉足輕重的地位。因此無(wú)論是對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制而言，還是對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)而言，對(duì)pH值進(jìn)行有效控制具有重要的意義。在現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，比如在造紙廠(chǎng)產(chǎn)生的廢水處理，要把pH值控制在中性值7左右，才符合生產(chǎn)需要：在發(fā)酵過(guò)程中，微生物在一個(gè)最優(yōu)的pH值范圍內(nèi)生長(zhǎng)速率最快：提取重金屬時(shí)控制pH值，使金屬的溶解性最小：在啤酒生產(chǎn)過(guò)程中麥汁過(guò)濾和洗滌環(huán)節(jié)，要求洗槽水的pH值控制在5.25。作者經(jīng)查證發(fā)現(xiàn)在廢水處理的除鹽水環(huán)節(jié)。要求進(jìn)入鹽水補(bǔ)水的pH值控制在7.5—8.0之間，pH值過(guò)高會(huì)腐蝕銅質(zhì)管路，過(guò)低則會(huì)腐蝕鐵質(zhì)管路及設(shè)備。因此，課題通過(guò)查閱國(guó)內(nèi)外pH值控制的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用技術(shù)，針對(duì)以上所描述的工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的pH值的控制問(wèn)題進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。二、課題工作的總體安排及進(jìn)度：第1—2周：進(jìn)行調(diào)研，收集與課題相關(guān)資料，熟悉課題所需相關(guān)知識(shí)，初擬論文方案。熟悉相關(guān)應(yīng)用工具軟件，收集素材。完成相關(guān)英文資料翻譯。第3—4周：畢業(yè)實(shí)習(xí)，了解各種單片機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和實(shí)際應(yīng)用特點(diǎn)、工作原理及與專(zhuān)業(yè)有關(guān)知識(shí)，開(kāi)闊眼界，進(jìn)一步收集資料。第5—6周：寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告(文獻(xiàn)綜述)、實(shí)習(xí)報(bào)告。第7—8周：進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，繪制硬件圖。第9周：進(jìn)行系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行運(yùn)行仿真。第10—12周：完成電路板制作，總體測(cè)試、調(diào)試等。第13周：編寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、答辯準(zhǔn)備。第14周：答辯。研究方法，技術(shù)路線(xiàn)。整體方案上應(yīng)該以使用簡(jiǎn)單，成本低廉為中心，我們通過(guò)深度的探討以及市場(chǎng)調(diào)查，最終采用使用PH復(fù)合電極，配上AD轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行讀取水溶液PH值得設(shè)計(jì)方案，方案如下：首先，環(huán)境溫度要在25攝氏度，然后采用雷磁公司的E-201CPH復(fù)合電極，在使用之前將其浸泡在PH值為4的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，記下輸出的AD值，然后用蒸餾水將玻璃電極清洗干凈放入下一個(gè)PH值為6.86的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液里，然后重復(fù)上個(gè)步驟將清洗干凈的玻璃電極放入PH值為9.18的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，然后將記錄下來(lái)的AD值繪制成一個(gè)折線(xiàn)圖，如下：并得到電壓與PH值得關(guān)系式：PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液信號(hào)值（V）43.07172.535102.066Y=-5.9647*X+22.255其中x是電壓值，Y是PH值。在這里需要注意，緩沖溶液的溫度、以及溶質(zhì)的量是否夠以及溶液的PH值是否為7，這些都會(huì)影響所配得的緩沖和溶液的PH值，所以一樣的東西，每次測(cè)量會(huì)有一定量的誤差，經(jīng)過(guò)我多次試驗(yàn)，誤差范圍在實(shí)際PH值得±0.5。若想要得到十分精確的PH值，要么使用高精度，防溫飄的工業(yè)型PH檢測(cè)傳感器，比如歐速電子的OSA-14土壤PH值檢測(cè)傳感器，但是價(jià)格比較昂貴，要么就改善環(huán)境，使其環(huán)境溫度保持在25℃，溶質(zhì)和溶液都符合要求等等。四、課題預(yù)期達(dá)到的效果：1.實(shí)現(xiàn)ＰＨ值的測(cè)量，并且能夠顯示出來(lái)2.顯示部分采用LCD16023.能夠設(shè)置PH值得閾值，并且達(dá)到一定條件能夠報(bào)警4.主控芯片采用STC89C52五、指導(dǎo)教師意見(jiàn)：簽名：年月日六、專(zhuān)業(yè)主任意見(jiàn)：?jiǎn)挝还拢?/p>