孫佰順　武傳佳　李洪亮

摘 要：近年來，我國的污染情況越來越嚴(yán)重，不只是大氣污染，就連人們不可或缺的水也受到了威脅。論文采用散射光測量法，以AT89S52單片機為控制核心將濁度傳感器獲取的濁度信號轉(zhuǎn)化為模擬信號，再經(jīng)ADC0832進行A/D轉(zhuǎn)換將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號即濁度值再送到液晶顯示器1602進行數(shù)據(jù)顯示，可通過獨立式按鍵設(shè)置水溶液濁度的上限值并可對超限的水質(zhì)進行報警，以提示水質(zhì)濁度超標(biāo)。該設(shè)計可以讓人們對自己飲用的水質(zhì)濁度進行實時測試，也可以應(yīng)用于工業(yè)廢水的檢測、醫(yī)療用水的檢測等。

關(guān)鍵詞：水質(zhì) 污染 濁度

中圖分類號：TP277 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（a）-0112-02

濁度是由微小顆粒如淤泥、粘土、微生物和有機物等引起的。當(dāng)有光線照射水面時，一些微小顆粒會阻礙光沿直線傳播，遇到障礙物時由于障礙物的種類、形狀、大小都不一樣，所以當(dāng)光照射水時會有一部分光被吸收，一部分光被散射。水的濁度是反映水質(zhì)好壞的一個十分重要的參數(shù)[1]。近年來，我國的污染情況越來越嚴(yán)重，不只是大氣污染，就連人們不可或缺的水也受到了威脅。隨著身邊一座座高樓拔地而起，各種各樣的工廠被興建，雖然生活水平有所提高，但是人們的生命安全卻受到了嚴(yán)重的威脅。目前我國多數(shù)飲用水的濁度值沒有達到標(biāo)準(zhǔn)，這些不符合國家標(biāo)準(zhǔn)的水中有許多人們用肉眼無法看到的微生物、細(xì)小顆粒等，濁度的超標(biāo)會引發(fā)多種疾病，嚴(yán)重影響人們的健康。該設(shè)計的水質(zhì)濁度測試儀，利用90°散射測量法進行測量，實時顯示水質(zhì)的濁度，可有效預(yù)防水質(zhì)濁度污染給人們帶來的危害。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

該文設(shè)計的水質(zhì)濁度測試儀由電源電路、單片機電路、按鍵控制電路、顯示電路、報警電路、A/D轉(zhuǎn)換電路這6個電路模塊組成。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)由4節(jié)電池為整個系統(tǒng)提供電源。濁度傳感器模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和按鍵模塊分別將各自采集或處理的信息送到單片機系統(tǒng)進行處理，處理的結(jié)果再由單片機送到報警電路和顯示電路，各模塊電路相互協(xié)作并執(zhí)行各自功能。該設(shè)計采用的是4節(jié)電池為整個電路供6 V電壓，圖1中的CON2端口接電池盒兩端，當(dāng)開關(guān)KG1閉合時，電路通路，流經(jīng)1K電阻，二極管導(dǎo)通發(fā)光，以達到提示電源準(zhǔn)備就緒且電路中存在電流的作用。單片機控制整個系統(tǒng)運行流程。濁度信號通過濁度傳感器進行處理得到濁度的模擬信號，經(jīng)ADC0832進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，即將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，最后將獲取的數(shù)字信號送給單片機進行數(shù)據(jù)處理，并將實時的濁度值顯示在LCD1602的顯示屏上。

2 軟件設(shè)計

該設(shè)計采用C語言程序設(shè)計，大大提高了工作效率[9]。同時所產(chǎn)生的文檔資料也容易理解，便于移植。該設(shè)計的軟件設(shè)計部分采用模塊化程序設(shè)計。主要模塊包括濁度測試模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、按鍵模塊和液晶顯示模塊等以實現(xiàn)設(shè)計結(jié)果濁度值的顯示。程序從主程序出發(fā)，首先對各模塊進行初始化；按鍵模塊程序控制整個濁度測試過程中量程的大小；濁度傳感器對濁度信號處理后送入A/D轉(zhuǎn)換模塊程序?qū)π盘栠M行模數(shù)轉(zhuǎn)換；再將得到的數(shù)字信號經(jīng)濁度測試模塊程序進行換算得到相應(yīng)的濁度值；最后將濁度值送入LCD1602顯示模塊程序進行濁度值的顯示。

3 數(shù)據(jù)分析

如圖表1為濁度測試的實驗數(shù)據(jù)，該實驗容器采用自制的半徑為3 cm、高度為8.5 cm的圓柱形量杯進行下面的實驗。首先導(dǎo)入杯中1 cm的純牛奶，隨后向杯中加入適量清水使得清水與牛奶充分混合，將探頭垂直放入水中并記下如下圖所示的實時濁度值。

該設(shè)計以牛奶為定量，清水為變量進行了8組實驗，結(jié)果表明在牛奶量一定時，加入清水量越多液晶顯示的濁度值越小。

4 結(jié)語

該文是設(shè)計一個可以測出濁度范圍在0～200 NTU的水質(zhì)濁度測試儀，該設(shè)計采用90°散射測量法測量水質(zhì)的濁度值，利用4節(jié)電池對整個電路進行供電，單片機控制濁度傳感器對濁度信號進行采集并處理為模擬信號，經(jīng)ADC0832進行A/D轉(zhuǎn)換將獲取的濁度模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)值信號即濁度值，經(jīng)單片機控制液晶顯示器實現(xiàn)濁度值的顯示功能并隨濁度的不同給予相應(yīng)的報警提示。

參考文獻

[1] 康亞.一種新的經(jīng)濟型智能濁度儀研究[D].重慶：重慶大學(xué)，2008.

[2] 宋啟敏，陸明剛.散射光式濁度測量的范圍和非線性研究[J].上海大學(xué)科學(xué)報，1997（10）：564-569.