嵌入式PH值和高于PH值的碱百分比浓度测试仪的研究与设计

摘要

在工业生产过程中，工厂排出的化学废液中含有许多有用的离子，如果直接排放掉，不仅会造成资源浪费，甚至会污染环境。离子的回收对溶液酸碱度有一定要求。因此，如果研究设计出一种能够测量出水溶液酸碱浓度的测试仪，显然具有较大理论意义和实用价值。
　　本文根据实际应用的需求，基于嵌入式技术、离子选择性电极和稀释测量法，研究并设计出一种具有低功耗、操作便捷的嵌入式PH值和高于PH值的碱百分比浓度测试分析仪。该分析仪不仅能测量0-14范围的PH值，而且能测量出PH值高于14的碱百分比浓度。
　　本文首先研究了离子选择性电极测量法和稀释测量方法，同时分析了温度对测量结果的影响；然后结合测试仪实际工作流程，以处理器LPC2214作为主控芯片，设计出本文的硬件系统，包括信号处理电路、A/D转换电路、触摸屏电路、串口通信电路、D/A，换电路、报警电路、液体进样电路、光电检测电路等；最后，在硬件系统的基础上，采用模块化的软件设计方法，开发出相应的软件系统，包括A/D采集软件模块、D/A输出软件模块、触摸屏控制软件模块、数据处理软件模块等。
　　经测试仪的软硬件整体调试和使用，表明测试分析仪工作稳定、人机交互良好，操作方便；通过对实际水溶液的测试与数据分析可知，测量准确度能够达到课题设计要求。

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第一章 绪论

1.1课题研究的意义及目的

1.2课题研究的国内外发展状况

1.3本文主要研究的内容及章节安排

第二章 嵌入式系统与PH值测定方法

2.1嵌入式系统概述

2.2溶液的酸碱性与PH概述

2.3溶液PH值的测定方法

2.4本章小结

第三章 碱百分比浓度测试仪的总体设计方案

3.1碱百分比浓度测试仪设计的理论研究

3.2碱百分比浓度测试仪的工作流程

3.3碱百分比浓度测试仪的软硬件系统设计方案

3.4本章小结

第四章 碱百分比浓度测试仪硬件系统具体设计

4.1嵌入式微处理器的选择

4.2碱百分比浓度测试仪的其它电路设计

4.3硬件抗干扰措施

4.4本章小结

第五章 碱百分比浓度测试仪软件系统具体设计

5.1 ADS集成开发环境与开发语言

5.2系统启动程序设计

5.3各个功能模块应用程序设计

5.4本章小结

第六章 系统软硬件调试与数据结果分析

6.1系统软硬件调试

6.2数据结果分析

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1本文的工作

7.2待改进问题及展望

参考文献

致谢