基于MSP430的地下水检测仪的研究
本文关键词:基于MSP430的地下水检测仪的研究
【摘要】:中国是人口大国,虽然水资源总量丰富,但人均水资源远远低于世界平均水平,在中国现有水资源中,地下水资源占主导地位。然而受工业发展的影响以及部分不法企业地下排污,使地下水受到了严重污染,出现诸多如盐化,海水侵蚀,地下水沉降等问题。因此,对地下水的温度,水位,PH值,酸碱度,浊度、导电率等参数的监测成了当务之急。本课题着眼于国内外有关地下水检测仪的的发展现状及实际需求,对地下水温度检测、水位检测、浊度检测等方面进行了研究,致力于开发一款在温度检测方面分辨率达0.01℃的高精度智能地下水监测仪。本文以国内外研究现状为基础,确定了以MSP430为主控制器并制定了一系列控制方案。根据实际应用,确定各检测参数使用的传感器,选择检测方法。在硬件方面,系统分为下位机和上位机两部分。下位机针对温度,水位和浊度分别设计了各自的信号测量方法以及信号处理电路,最终将传感器感应物理信号经信号处理电路转换为数据送至单片机,处理后送数码管显示,同时通过无线射频模块对地下水参数进行无线传输。上位机通过无线接收模块完成与下位机的通信,对地下水水文数据进行处理、存储。若采集到的数据与系统设置的数据差别过大,则启动报警电路。在软件设计方面,通过C语言实现单片机对采集数据接收、处理、显示以及存储,通过上位机界面,实现对地下水水质数据的终端监控显示,通过软件完成测量数据的图像分析。本课题通过对地下水检测仪的研制,可以实现对地下水的温度、水位、浊度参数的实时监测,能快速反映出地下水的水质情况,为地下水质的评估作出参考依据。
【关键词】:地下水 检测仪 温度 MSP430
【学位授予单位】:南京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH76;P641.7
【目录】:
- 致谢3-4
- 摘要4-5
- abstract5-8
- 第一章 绪论8-11
- 1.1 课题研究的背景及意义8
- 1.2 国内外研究的历史及现状8-10
- 1.2.1 国外发展历史及现状8-9
- 1.2.2 国内发展历史及现状9-10
- 1.3 论文主要研究内容及章节安排10
- 1.4 本章小结10-11
- 第二章 地下水检测仪总体方案设计11-22
- 2.1 系统总体方案概述11
- 2.2 检测仪智能控制芯片选型11-12
- 2.3 各种物理参数传感器选型12-20
- 2.3.1 温度传感器选型12-14
- 2.3.2 温度测量方法的选择14-18
- 2.3.3 浊度传感器选型18-19
- 2.3.4 液位传感器选型19-20
- 2.4 无线传输模块20-21
- 2.5 本章小结21-22
- 第三章 系统硬件电路设计22-37
- 3.1 系统主控系统设计22-24
- 3.1.1 MSP430F149单片机主控电路22-23
- 3.1.2 电源模块设计23-24
- 3.2 水温检测模块电路设计24-30
- 3.2.1 地下水温度检测设计24-26
- 3.2.2 恒流源设计26-28
- 3.2.3 信号处理电路28-30
- 3.3 水深检测模块设计30-32
- 3.4 浊度检测模块设计32-33
- 3.5 系统显示模块设计33-35
- 3.6 无线传输模块设计35-36
- 3.7 本章小结36-37
- 第四章 系统软件设计37-48
- 4.1 软件总体设计37-39
- 4.1.1 软件设计总体框图37
- 4.1.2 软件设计流程图37-39
- 4.2 水温检测模块软件设计39-41
- 4.2.1 AD7705片内寄存器39-40
- 4.2.2 AD7705软件设计40-41
- 4.3 液位检测软件设计41-43
- 4.4 浊度检测软件设计43-44
- 4.5 显示模块软件设计44-45
- 4.6 无线传输模块软件设计45-47
- 4.7 本章小结47-48
- 第五章 系统调试48-58
- 5.1 温度检测调试48-51
- 5.2 液位检测调试51-53
- 5.3 浊度检测调试53-57
- 5.4 本章小结57-58
- 第六章 总结与展望58-60
- 6.1 工作总结58
- 6.2 创新点58
- 6.3 课题展望58
- 6.4 本章小结58-60
- 攻读硕士学位期间发表的论文60-61
- 参考文献61-64
- 附录1 总体电路图64-66
- 附录2 未焊接PCB板实物图66-67
- 附录3 焊接后模块实物图67
- 附录4 与PC机连接调试图67-68
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