以STM32F103為控制器的pH測試儀表的設(shè)計與研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，由經(jīng)濟發(fā)展而引起的環(huán)境污染也日趨嚴重。作為人類賴以生存的水資源現(xiàn)狀也不樂觀，生產(chǎn)、生活污水正在污染著河流與湖泊。在水處理過程中，pH值是必須監(jiān)測的一個重要指標(biāo)。經(jīng)市場調(diào)研，現(xiàn)在絕大部分大型的污水處理廠使用的pH測試儀幾乎全部從國外進口，使用和維護成本十分昂貴。國內(nèi)尚沒有與國外同類產(chǎn)品在質(zhì)量和性能上相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品，這也是做此研究的一個重要原因。同時，希望本文的研究成果能為我國的環(huán)保事業(yè)能盡一點微薄之力。
　　 早

2、期的pH測試儀信號處理部分采用三極管等分立元件設(shè)計，電路復(fù)雜且不易于調(diào)試，故障率高且不易于維修。顯示部分采用數(shù)碼管專用驅(qū)動芯片，pH電極所產(chǎn)生的電壓信號直接送入數(shù)碼管專用驅(qū)動芯片，由數(shù)碼管專用驅(qū)動芯片把對應(yīng)的pH值顯示在數(shù)碼管上。隨著IC技術(shù)的不斷發(fā)展，pH測試儀的設(shè)計也逐漸向著集成化的方向發(fā)展。但智能化、顯示界面的彩色化、信息傳輸?shù)臒o線數(shù)字化還沒有得到很好的解決。
　　 文中把彩色TFT顯示模塊、觸摸屏技術(shù)、信號隔離技術(shù)、Co

3、tex-M3微控制器、數(shù)字信號處理等先進的技術(shù)融合到一起，設(shè)計了一款以STM32F103為控制器的pH測試儀表。創(chuàng)造性地把彩色TFT顯示模塊以及無線數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)用到pH測試儀設(shè)計中，解決了彩色顯示的問題和現(xiàn)場儀表與控制室之間的無線數(shù)據(jù)傳輸問題，降低了布線成本。給出了pH測試儀設(shè)計的總體方案，從方案的介紹到各個模塊原理圖的設(shè)計都給出了詳細設(shè)計方法和說明。從硬件調(diào)試到軟件調(diào)試都給出了具體的實驗與調(diào)試方法。軟件調(diào)試和pH溫度補償算法是本文的研究

4、核心，著重研究溫度對pH測量的影響，并結(jié)合多年工程應(yīng)用實際給出具有實際應(yīng)用價值的溫度補償算法。
　　 通過樣機的制作和調(diào)試達到了±0.02pH的測量精度，大大超過了國內(nèi)±0.1pH的測量精度，接近國外±0.01pH的測量精度。經(jīng)現(xiàn)場測試，長期工作的測量精度和工作穩(wěn)定性超過國內(nèi)同類型儀表，接近國外同類型的高端儀表。而本文設(shè)計的pH測試儀在價格上不高于國內(nèi)同類型儀表，遠遠低于國外高端動輒五六萬甚至幾十萬的價格。具有廣泛的發(fā)展和應(yīng)用前