水质监测系统备用课件

1、基于ZIGBEE的水质检测系统马亚文 焊接总工程师电路设计王子栋仿真总工程师电路设计张爱升程序设计师程序编写李东辕队长统筹规划全局 水质监测是水体污染防止工作和水环境保护工作的重要部分，但是目前在我国水环境监测的实际工作中大量采用的监测方法已经不能满足环保事业不断发展的社会需求，亟需现代的技术融入水环境质量的监测。 目前，实地检测水质又耗费大量人力物力，传感器来完成检测水质参数，通过无线传输将数据传到PC端，实现了数据的实时监测。 555定时器 全波整流电路PH调理电路 PH电极电导率电极CC2530无线传输模块作品组成作品组成PH部分 我们采用的PH传感器型号E-201-C。因为PH的值是0

2、到14，我们的目的是用电路实现电压与PH产生对应关系，所以我们设计了PH调理电路来使PH和电压值成线性关系，由于CC2530自带的模数转换输入电压为03V，通过调节可变电阻VR1使VO1限制在-1.51.5V，调节VR2使VI2=0.75V，这样就可以使输出VOUT满足要求。VOUT与传感器原始输入信号VIN之间的关系可通过公式（1）和公式（2）算出： VO1=VIN1+(R2+VR1)/R1) (1) VOUT=VI2-(VO1-VI2)/R4*R5 (2)由此公式及选择合适参数，得到PH值与输出电压关系为： PH=4.653VOUT 0.0068 (3)PH部分电导率部分作品组成555定时

3、器全波整流电导率部分 我们采用的电导器是DJS-1型铂黑电导电极，其电导池常数为1.023，最佳工作条件是20KHZ的交流供电，所以我们必须先将直流电源改为20KHZ交流电源给电导率传感器供电，这里我们需要NE555来产生20KHZ方波来来驱动电导率传感器，我们可以由公式（4）来算出我们所需要的频率： （4） 这样电导率传感器输出的电压依然为交流，不易被单片机采集，我们还需要把电导率传感器的输出电压转变为直流，这里我们采用全波整流电路来实现交-直流转换，电路图上图程序流程图测试方案及测试结果我们采集的学校周围河流的污水来进行水质监测数据结果为：PH 9.434 DDLV 70.109us/cm

4、PH 9.556 DDLV 63.109 us/cmPH 9.556 DDLV 63.109 us/cmPH 9.556 DDLV 70.109 us/cmPH 9.556 DDLV 66.109 us/cmPH 9.556 DDLV 59.109 us/cmPH 9.556 DDLV 68.109 us/cmPH 9.556 DDLV 62.109 us/cmPH 9.556 DDLV 59.109 us/cmPH 9.556 DDLV 60.109 us/cmPH 9.556 DDLV 57.109 us/cmPH 9.556 DDLV 67.109 us/cm ZIGBEE无线模块点对点

5、通信可视距离为300米，所以可以实现300米距离内的传输。 CC2530自带的模数转换功能也大大提供了方便，为我们输出模拟量的传感器将数据传输到终端提供了可能。 ZIGBEE模块能耗方面非常出色，耗电量极小，可以保证在水中长时间不更换电池，且工作稳定。 无需人工控制，解决了传统水质监测系统的问题与不足。 功能单一，只能对PH和电导率进行监测。 PC机只做了简单的上位机界面，但没有接入因特网。数据的共享性不强。 PH测量精度不高，测量电导率时无法测量水中的金属离子。 供电采用传统的锂电池，可靠性和持久性不高。将来可以采用太阳能电池板，提高供电的可靠性。问题与不足几点建议1、明确自己的动机，在做的过程中逐渐培养兴趣。2、逐渐形成自己的团队，发挥团队协作的作用；3、明确方向，牢牢与专业知识相结合；4、脚踏实地，从小做起，注重理论的分析。几点建议可能用到的几种软件 用到的知识Keil c51（编译环境）Multisim（电路仿真）Altium Desiner（电路图绘制）M