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基于单片机技术的水体多参数自动监测系统设计

作者：邸志刚 曾凯

来源：《中国科技纵横》2013年第16期

【摘 要】 我国严峻的水污染及水资源短缺情况，迫使水体参数监测成为社会热点问题。本系统主要实现对水体的温度、电导率、溶解氧、PH值参数监测，首先由传感器原始信号转换为电信号，经调理后进行A/D转换，送入单片机LCD显示，还可以实现对异常信号的报警。本系统的特点是结构简单、成本低、易于实现控制。同时，该设计传感器采用的材质抗氧化和抗腐蚀能力很高，可以在一些比较恶劣的环境下工作。 【关键词】 单片机技术 水环境 水质监测系统 1 引言

随着工业技术的不断发展，新的水环境污染不断涌现出来，水环境问题成为一个不可忽视的社会问题，水环境可持续发展已经成为一个国家发展的重要基础。水环境监测作为环保各项工作的数据来源、污染度量及环境决策与管理的依据，在环保工作中具有重要作用。因此，研究水质在线监测具有重要的意义和实用价值[1～2]。

本设计是基于C8051F020的单片机的一种水质监测系统的设计，该系统可以实现对水体的温度、电导率、溶解氧、PH值的参数进行检测。此外，本系统还含有显示电路和警报电路，可以对检测到的数据进行显示和报警。同时现场监测数据提高了仪表的性价比，易于管理和仪表的维护，通过现场试验分析各参数的测量达到了现场分析的要求。 2 系统硬件设计方案

水质监测仪的硬件部分主要由单片机电路、电源电路、信号调理电路、LCD显示电路、A/D转换电路、开关电路等组成。 2.1 传感器模块

本设计采用美国GLOBAL WATER公司的WQ系列水质参数检测传感器，可专门应用于水环境的测量，它们的精度高、测量准确、可靠性高，而且价格相对较低。

本系统选用的WQ4Ol型溶解氧传感器，测量范围：0～l00%满量程，精度为±0.5%。 本系统采用玻璃复合电极原理制造的WQ201型pH值传感器，测量范围为0～14，精度可达±0.1，具有温度补偿功能。