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基于單片機(jī)的海洋洋面ph值檢測及無線傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于：包括一采集模塊和一處理模塊，所述采集模塊包括一采集單片機(jī)，所述采集單片機(jī)連接一PH檢測計(jì)和一無線發(fā)射單元，所述處理模塊包括一處理單片機(jī)，所述處理單片機(jī)連接一數(shù)碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機(jī)還連接一計(jì)算機(jī)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離對海水PH值的實(shí)時(shí)檢測、發(fā)送和接收，減小檢測現(xiàn)場對人的依賴和危害，并且將海洋洋面檢測數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至計(jì)算機(jī)，有利于后期的科學(xué)研究。
【專利說明】基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海水pH值檢測領(lǐng)域，尤其是一種基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的提高，人類對海洋環(huán)境影響日趨嚴(yán)重，海洋環(huán)境觀測與調(diào)查對海洋生態(tài)保護(hù)與海洋資源開發(fā)利用都有積極的作用。海水PH值是海水特性的一種重要標(biāo)志，四季氣候變化、空氣中二氧化碳的含量及人類污水的排放都對海水PH值有著重要的影響。傳統(tǒng)上，是由工作人員駕駛海洋調(diào)查船航行目的海域，然后進(jìn)行人工檢測，此種調(diào)查方式需要人力投入較大，效率較低，在海洋嚴(yán)酷惡劣環(huán)境下較危險(xiǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，將PH值進(jìn)行數(shù)字化，并通過無線裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)，通過無線傳輸?shù)囊?，能很好的?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離對海水PH值的實(shí)時(shí)檢測、發(fā)送和接收。
[0004]本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn):一種基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:包括一采集模塊和一處理模塊，所述采集模塊包括一采集單片機(jī)，所述采集單片機(jī)連接一 PH檢測計(jì)和一無線發(fā)射單元，所述處理模塊包括一處理單片機(jī)，所述處理單片機(jī)連接一數(shù)碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機(jī)還連接一計(jì)算機(jī)。
[0005]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述采集單片機(jī)和處理單片機(jī)型號(hào)為AT89S51。
[0006]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述PH檢測計(jì)型號(hào)為PHS-3C。
[0007]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述數(shù)碼顯示單元型號(hào)為5461AH。
[0008]在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述無線發(fā)射單元和無線接收單元型號(hào)為nRF905。
[0009]由于傳統(tǒng)的海洋洋面PH測試儀器需要人工測量，現(xiàn)場讀取數(shù)據(jù)，并且無法將數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳至計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理，這些都不便于人們的科研工作。本發(fā)明擺脫了傳統(tǒng)PH檢測方法的不足，基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離對海水PH值的實(shí)時(shí)檢測、發(fā)送和接收，減小檢測現(xiàn)場對人的依賴和危害。本發(fā)明工作可靠、數(shù)據(jù)傳輸距離遠(yuǎn)、功耗較低并且結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉。
[0010]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下將通過具體實(shí)施例和相關(guān)附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)原理框圖。
[0012]圖2為本發(fā)明AT89C51單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖及其外圍電路。
[0013]圖3為本發(fā)明單片機(jī)與PH檢測計(jì)的連線圖。
[0014]圖4為本發(fā)明無線發(fā)射單元和無線接收單元電路圖。[0015]圖5為本發(fā)明數(shù)碼顯示單元電路圖。
[0016]圖6為本發(fā)明串口電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，包括一采集模塊和一處理模塊，所述采集模塊包括一采集單片機(jī)，所述采集單片機(jī)連接一PH檢測計(jì)和一無線發(fā)射單元，所述處理模塊包括一處理單片機(jī)，所述處理單片機(jī)連接一數(shù)碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機(jī)還連接一計(jì)算機(jī)。
[0018]系統(tǒng)工作時(shí)，由所述采集單片機(jī)獲取所述PH檢測計(jì)的檢測數(shù)據(jù)，并通過所述無線發(fā)射單元發(fā)送該檢測數(shù)據(jù)，再由所述無線接收單元接收該檢測數(shù)據(jù)，并通過所述處理單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理(如數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換等常規(guī)處理)，并在所述數(shù)碼顯示單元(數(shù)碼管)上進(jìn)行顯示，同時(shí)將該檢測數(shù)據(jù)上傳至所述計(jì)算機(jī)。具體的:負(fù)責(zé)采集發(fā)送部分的PH檢測計(jì)、采集單片機(jī)和無線發(fā)射單元被置于洋面上，PH檢測計(jì)的電極探頭被置于水中，工作開始后，采集單片機(jī)通過Pl 口利用三個(gè)741s373鎖存器并行獲取PH檢測計(jì)中AD轉(zhuǎn)換器ICL7107輸出的23位數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存在單片機(jī)內(nèi)部RAM中，選通端由P3.5>3.7控制，再通過P2 口、P3.0和P3.1十個(gè)引腳向無線發(fā)射單元寫入數(shù)據(jù)并無線發(fā)送數(shù)據(jù)。由于nRF905的額定供電電壓為1.9 - 3.6V，為方便與單片機(jī)同時(shí)采用5V供電，串聯(lián)3個(gè)二極管使5V的供電電壓降為3.3V左右。
[0019]如圖2所示，所述采集單片機(jī)和處理單片機(jī)型號(hào)為AT89S51，AT89S51是Atmel公司推出的一種低功耗、高性能CMOS 8位微處理器，具有8 KB系統(tǒng)可編程FLASH存儲(chǔ)器；256B RAM ；32個(gè)I/O引腳，分為4個(gè)8位控制端口 ；看門狗定時(shí)器；2個(gè)數(shù)據(jù)指針；3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；兩級(jí)中斷優(yōu)先等級(jí)；可編程全雙工串行傳輸端口 ；片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路；8個(gè)中斷源；其性能完全能夠滿足系統(tǒng)要求。
[0020]處理單片機(jī)通過P2 口與P3.0、P3.1十個(gè)接口控制無線接收單元接收無線數(shù)據(jù)并寫入數(shù)據(jù)到單片機(jī)內(nèi)部RAM中。
[0021]如圖3所示，所述PH檢測計(jì)型號(hào)為PHS-3C，PHS_3C型PH檢測計(jì)是高性能、高精度的多功能數(shù)字顯示PH計(jì)。具有穩(wěn)定可靠、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、制藥、大專院校、科研單位、工礦企業(yè)及環(huán)保等部門。
[0022]如圖4所示，所述無線發(fā)射單元和無線接收單元型號(hào)為nRF905，nRF905無線芯片是有挪威NORDIC公司出品的低于IGHz無線數(shù)傳芯片，主要工作于433MHz、868MHz和915MHz的ISM頻段。芯片內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置。非常適合于低功耗、低成本的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
[0023]如圖5所示，所述數(shù)碼顯示單元型號(hào)為5461AH，4位8段，用于顯示PH值數(shù)據(jù)。顯示電路中，由Pl 口作為段選口，P0.0-Ρ0.2作位選口，分別控制PH值數(shù)據(jù)的百分位、十分位、個(gè)位、十位的動(dòng)態(tài)顯示。
[0024]如圖6所示，串口電路中，P3.0和P3.1 口分別為單片機(jī)的串行輸入和串行輸出口，MAX232芯片是美信(MAXM)公司專為RS-232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片，使用+5v單電源供電，將單片機(jī)的P3.0和P3.1 口分別與MAX232中的TlIN和RlOUT相連，再通過RS232接口與計(jì)算機(jī)相連，使儲(chǔ)存在單片機(jī)的數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)中。[0025]上列較佳實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:包括一采集模塊和一處理模塊，所述采集模塊包括一采集單片機(jī)，所述采集單片機(jī)連接一 PH檢測計(jì)和一無線發(fā)射單元，所述處理模塊包括一處理單片機(jī)，所述處理單片機(jī)連接一數(shù)碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機(jī)還連接一計(jì)算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述采集單片機(jī)和處理單片機(jī)型號(hào)為AT89S51。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述PH檢測計(jì)型號(hào)為PHS-3C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)碼顯示單元型號(hào)為5461AH。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述無線發(fā)射單元和無線接收單元型號(hào)為nRF905。
【文檔編號(hào)】G01N33/00GK103871218SQ201410086508
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月10日
【發(fā)明者】何炳蔚, 鄒誠, 林昌, 李海榕 申請人:福州大學(xué)