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嵌入式水中铁含量检测技术研究

作　者: 李春阳
导　师: 司光宇
学　校: 大庆石油学院
专　业: 计算机应用技术
关键词: 微型光电比色含铁量单片机在线检测
分类号: TP274.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

本文根据油田注水水质检测中需要在线检测水中铁含量的要求,设计了采用光电检测技术的含铁量微型光电比色传感器和检测仪。仪器具有数据采集、实时显示、数据处理、打印等功能。实现了对含铁量的在线、连续、自动检测。　首先论述系统的测量原理,对水中铁离子检测所采用的方法——硫氰酸盐吸光光度法进行简要的介绍,并阐述了这种方法所采用的理论依据,即朗伯-比尔定律,同时介绍了常规分析中进行含铁量检测的几个步骤。　接着对系统硬件电路的设计进行了详细介绍。指出该系统包括五大功能部分:微机主控板,微型光电比色装置,自动滴定装置,加排液系统及搅拌装置,并着重对单片机主控板硬件电路、微型光电比色计的设计进行了详细论述。微型光电比色计是系统的数据采集部分,对系统测量精度有举足轻重的作用。它采用双光路设计,以白炽灯作为光源,硅光电池作为光探测器件,有效克服了光电器件参数分散性的干扰以及自然光和杂散光的干扰。同时用 protel 软件设计了系统的硬件电路图。　单片机软件采用 C51 高级语言设计,编译器采用启东生产的 QTH 仿真器,克服了以往用高级语言编写的程序效率不高、代码长、执行速度慢的缺点,大幅提高了工作效率。　最后,文章给出了实验设备、实验过程及结论。经实验表明,该系统性能稳定,测量精度和实时性都达到了预期要求,具有很好的应用前景。

全文目录

第一章前言  7-10
  1.1 本课题的研究目的及意义  7
  1.2 国内外研究概况及发展趋势  7-9
    1.2.1 国外研究动态  7-8
    1.2.2 国内研究动态  8
    1.2.3 嵌入式系统简介  8-9
  1.3 本论文完成的主要工作  9
  本章小结  9-10
第二章系统的硬件组成  10-30
  2.1 系统的测量原理  10-11
  2.2 系统的硬件总体设计  11-13
  2.3 数据采集模块的设计  13-19
    2.3.1 微型光电比色计的设计  13-17
    2.3.2 放大电路的设计  17-18
    2.3.3 A/D 转换电路的设计  18-19
  2.4 键盘和LCD 接口电路设计  19-21
  2.5 日期时间显示模块的设计  21-22
  2.6 电源模块的设计  22-25
  2.7 微型打印机接口电路  25-26
  2.8 看门狗复位电路  26-27
  2.9 自动滴定器的初步设计  27-29
  本章小结  29-30
第三章系统的软件实现  30-40
  3.1 单片机软件开发工具  30-31
  3.2 软件的总体结构  31-37
    3.2.1 数据采集和处理  32-34
    3.2.2 LCD 显示模块  34-35
    3.2.3 键扫描子程序  35-36
    3.2.4 复位子程序  36
    3.2.5 打印子程序  36-37
  3.3 浮动目标模块  37-39
  本章小结  39-40
第四章系统抗干扰设计  40-43
  4.1 干扰源及其传播途径  40
  4.2 系统抗干扰措施  40-42
    4.2.1 硬件抗干扰措施  40-41
    4.2.2 软件抗干扰措施  41-42
  本章小结  42-43
第五章样机仿真和实验结果  43-45
  5.1 实验设备  43
  5.2 实验过程  43-44
  5.3 水质检测仪模拟实验  44-45
本章小结  45-46
结论  46-47
致谢  47-48
参考文献  48-50
附录　读研期间发表的论文  50-51
大庆石油学院硕士研究生学位论文摘要  51-58

嵌入式水中铁含量检测技术研究

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