摘 要本文研发了一款新型水质检测控制系统，采用了非常合理的研发方式，在硬件电路和软件程序层面经过丰富功能模块的配置，将整体预期功能指标进行划分而且有序连接，最后在优秀方案结构下将每一项功能都得以完成，使得这款智能水质检测系统在工作过程中能够实现对水质TDS数据进行测量，将水质具体数据通过液晶屏反馈给用户，使得用户能够通过屏幕界面来对当前水质情况进行直观查看，用户可以通过按键来对水质报警阈值进行设置，当系统检测到水质过于恶劣则立即通过蜂鸣器进行报警提示。本课题使用了STC89C51单片机来构建主控核心，经过软硬件模块的双重工作配置，实现对系统内部电路的驱动，在硬件电路层面各个功能经过各自所对应的功能电路来得以实现，大幅压缩了硬件功能电路结构的研发难度，在软件系统方面通过C语言构建了多个子程序来完成相对应的指标功能。在调试运行部分通过多项手段来验证功能指标的正确性，水质检测控制系统最终表现出的工作结果符合要求，通过成本花销的计算，其指标性能以及低成本优势相比其他相关产品来看具有优势。
目录
一、 引言 1
（一） 水质检测系统的发展背景 1
（二） 水质检测系统的国内外发展现状 2
（三） 本文主要研究内容 2
二、 水质检测系统的方案设计 3
三、 系统硬件设计 4
（一） 水质检测系统主控电路设计 4
1. STC89C51单片机简介 4
2. 最小系统电路设计 4
（二） LCD1602液晶显示电路设计 5
1. LCD1602显示器简介 5
2. 参数显示电路设计 6
（三） 水质检测电路设计 7
1. TDS水质传感器简介 7
2. ADC0832模数转换器简介 8
3. 水质检测电路设计 8
（四） 水质异常报警电路设计 10
1. 有源蜂鸣器简介 10
2. 水质异常报警电路设计 11
（五） 水质阈值设置电路设计 11
四、 系统软件设计 13
（一） 水质检测系统的主程序流程设计 13
（二） 液晶驱动子程序设计 14 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: &351916072& 

1. 写数据流程设计 14
2. 写指令流程设计 14
（三） 水质检测子程序流程设计 15
（四） 水质异常报警子程序设计 17
五、 实物制作与安装 18
总结 22
参考文献 23
致 谢 24
附录一 原理图 25
附录二 PCB图 26
附录三 元件列表 27
附录四 程序 28
引言
水质检测系统的发展背景
通过监视水中污染的种类含量变化程度，从而评价水的状态用于保护环境。可以清晰的发现水质检测控制系统的发展历史结合多门电子技术，这里将从技术角度进行归纳和分析，来对这种系统的发展道路全面的描述。目前市面上的水质检测控制系统在内部硬件架构方面，全面采用的是集成芯片来搭建电路，通过植入大量高集成度芯片来构建系统框架，但是，较为早期的水质检测控制系统产品没有集成特征，这主要是因为初期水质检测控制系统所处的时期，并且不具备成熟的集成电路技术，非常多光刻机等硅片加工设备尚未出现，从而此时的科学技术尚不能做到在硅片上进行大规模电子元器件的刻录，这就导致水质检测控制系统技术人员仅能采购一些外形体积庞大的电子元器件来构建分立式硬件电路，更有甚者选用电子管等一些元器件来搭建一些功能简单的水质检测控制系统，能够想到的是，通过这些外观庞大的电子元器件搭建而成的水质检测控制系统，所展现出来的外形更为庞大，更为糟糕的是分立式电路存有很大的电路结构间隙，这样就会给外界噪声信号耦合到系统内部造成了多种有效途径，使得水质检测控制系统市场表现出不稳定、工作不正常等严重现象。而到了二十世纪中期，大规模集成电路技术的横空出世，使人类能够在硅片上集成越来越多的半导体器件，从而形成一个多功能的集成芯片，技术人员喜欢使用集成芯片来设计新式水质检测控制系统，通过对集成芯片的广泛应用，使得这种系统的效果得到的飞速的提升。水质检测控制系统在内部结构方面，可以分为主控核心和外部的功能模块，而外部功能电路模块的丰富度是决定一款系统效果和指标性能特征的重要指标，这其中传感器件的有无和功能精度，也是水质检测控制系统所能发挥出最大性能的核心因素，经过对参考资料的研究可以知道，水质检测控制系统的智能化程度和传感器效果相互之间的关系相互牵连。市面上最早的一款水质检测控制系统可以追溯到电子技术萌芽阶段，这时传感器技术尚没有进入公众视野，在水质检测控制系统研发领域还没有得到普遍使用，这就会使早期的水质检测控制系统所呈现的指标功能特别简化，与智能化水质检测控制系统的概念没有任何关系，而到了二十世纪九十年代以后，凭借着传感模块研发技术的飞速发展，使不同功能的传感器件进入到公众视野，而且还在科技领域得到普遍使用，研发人员将丰富功能各异的智能传感器嵌入到水质检测控制系统中，使水质检测控制系统可以高效地获取各类外界信号，这类对信号的获取能力是判断这种系统是否可以进行强大人机交互的根本因素。
水质检测系统的国内外发展现状
水质检测控制系统在应用方面，发展到当前阶段，已经不局限于工控领域，在民用场合也已取得了很多用户的追求，通过上文对这类系统的发展背景的简要介绍，现阶段的水质检测控制系统内部框架结构主要以微型控制器作为主控核心，市场上的中高端产品行列中，具备三十二位数据运算能力的产品占有大部分市场份额。由于微处理器性能是决定水质检测控制系统的核心因素，而西方国家不单单在水质检测控制系统的研发设计工作起步较早，与此同时大部分微处理器内核生产技术已经被掌握，各种开发技术已经广泛遍布于各个领域，它的现状早已领先于国内产品。使用者最为关心的角度主要在于水质检测控制系统的智能程度，国外研发团队近些年来主要致力于对水质检测控制系统物联网化的设计，这是近几年间的主要发展趋势，根据一份科研杂志刊登的文章表明，加利福尼亚大学开发团队通过电力载波通信方式，将通信媒介植入到水质检测控制系统中，使得水质检测控制系统可以通过电力电源线就可以实现传输数据，避免了额外信号线的铺设，从而取得了这种具备新型物联网概念的水质检测控制系统。国内外研发团队当前研究重心在于水质检测控制系统低成本化，前期经过了大量的研究，许多研发团队都已经具备了对高端性能水质检测控制系统的开发方法，而这些方案需要大量使用一些高性能芯片和算法，带来了较高的成本开销，为了能够使这一些高性能产品在市场上能够与进口产品同台竞争，需要控制各项成本。
本文主要研究内容
本课题的提出在于研发一种新型水质检测控制系统，通过硬件电路和软件系统等多个层面的设计，使它可以实现每一项指标功能需求，使得这款智能水质检测系统在工作过程中能够实现对水质TDS数据进行测量，将水质具体数据通过液晶屏反馈给用户，使得用户能够通过屏幕界面来对当前水质情况进行直观查看，用户可以通过按键来对水质报警阈值进行设置，当系统检测到水质过于恶劣则立即通过蜂鸣器进行报警提示。在随后的设计过程中将对其实现方案架构的构建、软硬件系统的设计和系统研发成果的系统运行调试等一些部分。

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