毕业设计（论文）-基于AT89C51的PH值检测系统

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1、衢州学院毕业设计（论文）题　　目：基于AT89C51的PH值检测系统CPU主电路串行口通信设计作　　者：系（部）：电气与信息工程学院专业班级：09电气自动化（1）班指导教师：　　职　　称：　　讲师　2012年6月8日28基CPU于主AT89C51电的路PH串值行检口测通系信统设计28电气与信息工程学院毕业设计(论文)摘要本课题涉及的PH值采集，即PH值的测量与现代工业、农业、医学、生物工程、环境及科学研究等领域息息相关。本课题是论述PH值检测系统的测定，针对课题我们将用简单方便引脚较合适的AT89C51来做这个系统的主芯片，玻璃电极作为检测的装置，所得

2、的数据处理过后即可显示由于单片机控制系统应用系统的工作环境往往是比较恶劣和复杂的，其应用的可靠性、安全性就成为一个非常突出的问题。单片机控制系统应用必须长期稳定、可靠地运行，否则将导致控制误差加大，严重时会使系统失灵，甚至造成巨大的损失。测定时把复合电极插在被测溶液中，由于被测溶液的酸度（氢离子浓度）不同而产生不同的电动势，将它通过直流放大器放大，最后由读数指示器（电压表）指出被测溶液的pH值。酸度计能在0～14pH值范围内使用。它的的优势是能较准确的测量出土壤中中PH值而且携带方便，在农业工业具有重要的作用。关键词：1.单片机AT89C51；2.玻璃

3、电极；3.PH值检测Keywords:1.MSCAT89C51；2.Glasselectrode；3.PHhumidity28电气与信息工程学院毕业设计(论文)目录第1章绪论11.1PH值的概念11.2PH值检测的应用领域11.3常见的PH值检测方法及特点21.4PH测量的发展21.5本课题研究的主要内容和目标3第2章PH值检测系统的方案42.1PH值检测方案的选择42.2PH值检测仪的主电路设计42.3检测的原理5第3章PH值检测系统硬件的选择63.1设计方案的确定63.2单片机的概述63.2.1单片机选择73.3单片机AT89C5173.3.1AT

4、89C51的性能83.3.2AT89C51芯片的引脚说明83.4PH值检测装置113.4.1玻璃电极113.5系统复位电路的设计123.6系统的显示电路设计123.7系统的时钟电路设计133.8电源设计143.9PH值传输及A/D转换电路143.10报警电路153.11串行通信模块设计16第四章系统软件设计174.1系统主程序174.2系统各程序模块184.2.1超PH报警子程序流程图184.3显示模块程序19第五章系统仿真205.1PH值检测仿真电路图205.2PH值检测硬件基本参数20参考文献22致谢23附录1程序编程（部分）2428电气与信息工程

5、学院毕业设计(论文)第1章绪论本章首先介绍了PH这个物理量的基本知识，然后介绍了PH值检测技术的应用领域，常见的PH值测量方法以及特点。同时，对PH值传感器的目前的发展状况以及PH值检测技术的发展趋势进行了简单的分析。最后，简单概括了本文所要做的工作内容。1.1PH值的概念很多化学反应是在一定的酸度或者碱度（简称酸碱度）的溶液里进行的，所以在印染工业、化学工业的生产和科学研究工作上，常常需要测定溶液的酸碱度，以判断这个溶液是酸性，中性，还是碱性。PH值，通常叫酸碱值，是用来表示溶液的酸性、中性或碱性的一种数值。酸性、中性、碱性溶液中PH值的范围如下表所

6、示：图1.1酸性、中性、碱性溶液中PH值的范围从上表中可以知道：酸性溶液的pH值小于７，溶液的酸性越强，pH值就越小，碱性溶液的PH值大于７，溶液的碱性越强，pH值就越大。纯水或中性的溶液，它们的PH值等于７。测定溶液PH值的方法很多，通常用指示剂来测定，因为在不同pH值的溶液中，指示剂呈现不同的颜色。PH值在印染、化学等工业上应用很广，在生产过程中，正确地掌握溶液的PH值，对提高产品的质起着一定的作用。1.2PH值检测的应用领域28电气与信息工程学院毕业设计(论文)人工气候室是在环境试验、科学研究(诸如种养殖、植保、组培、生物工程)等领域应用广泛的实

7、验设备。它能模拟自然界的各种气象条件，按照实验要求确控制室内的温度、PH、光照以及PH值等指标，复现各种气候环境。为研究不同物种的生长、发育、生理、生化过程创造了环境条件。因此，人工气候室广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。土壤PH值影响矿质营养元素的有效性，即土壤溶液反应的变化会引起其中养分的溶解和沉淀。中性土壤的氮、磷、钙有效性最高。在碱性土壤中，铁、铜、锰、锌等溶解度大为降低，能被植物吸收的数量减少。反之，在酸性土壤中，磷、钾、镁、硫、钼等可利用性降低，而铁、锰、硼、铝溶解度增加，缺钙、有机质氮矿化速率

8、变慢，使它对一些植物而言是贫瘠的环境。1.3常见的PH值检测方法及特点采用电位法测定土壤PH是