可以用51單片機制作一個TDS水質檢測儀嗎?

ID:1092027 · 發表于 2024-7-8 11:51

最近學了51單片機，想去TDS檢測筆工廠實習，這個TDS水質檢測儀可以用51做出來嗎？

ID:155507 · 發表于 2024-7-8 22:14

可以用51單片機做出這個TDS水質檢測儀

ID:1041200 · 發表于 2024-7-9 10:48

市場上大把，幾年前我在某一個寶上買了一個模塊玩，好像是30幾元全套還含探頭。賣家提供51和STM32的例程。

ID:227818 · 發表于 2024-7-9 11:07

這個東東水質傳感器很關鍵吧。

ID:1092027 · 發表于 2024-7-10 15:01

angmall 發表于 2024-7-8 22:14
可以用51單片機做出這個TDS水質檢測儀

我想用51單片機自己焊接電路板寫程序做出來，是不是比較困難？

ID:1128683 · 發表于 2024-7-10 18:19

可以，直接找寫好的把模塊買了調試

ID:155507 · 發表于 2024-7-11 16:48

leidei 發表于 2024-7-10 15:01
我想用51單片機自己焊接電路板寫程序做出來，是不是比較困難？

TDS(Total Dissolved Solids)，中文名總溶解固體，又稱溶解性固體總量，表
明 1 升水中溶有多少毫克溶解性固體。一般來說， TDS 值越高，表示水中含有
的溶解物越多，水就越不潔凈。雖然在特定情況下 TDS 并不能有效反映水質的
情況，但作為一種可快速檢測的參數， TDS 目前還是可以作為有效的水質情況
反映參數來作為參考。
常用的 TDS 檢測設備為 TDS 筆，雖然價格低廉，簡單易用，但不能把數據
傳給控制系統，做長時間的在線監測，并做水質狀況分析。使用專門的儀器，雖
然能傳數據，精度也高，但價格很貴。為此，我們專門推出了這款 TDS 傳感器
模塊。
該模塊即插即用，使用簡單方便。 3.3~5.5V 的寬電壓供電， 0~2.3V 的模擬
信號輸出，使得這款產品兼容 5V、 3.3V 控制系統，能非常方便的接到現成的控
制系統中使用。測量用的激勵源采用交流信號，可有效防止探頭極化，延長探頭
壽命的同時，也增加了輸出信號的穩定性。 TDS 探頭為防水探頭，可長期浸入
水中測量。該產品可應用于生活用水、水培等領域的水質檢測。有了這個傳感器，
就可輕松 DIY 一套 TDS 檢測儀了，輕松檢測水的潔凈程度，為你的水質把好關。

這個項目涉及硬件電路設計和軟件編程。下面是詳細的設計步驟。

51單片機制作TDS水質檢測儀的設計方案
制作一個基于51單片機（如STC8H8K64U有自帶的10位ADC）的TDS水質檢測儀涉及硬件和軟件的設計。你已經有了TDS傳感器模塊和單片機的選擇，接下來我們具體設計整個系統。

### 項目概述

TDS（水溶解性總固體）檢測儀通過測量水的電導率來間接表示水中溶解的固體含量。設計將包括以下部分：
1. 電導率測量電路
2. ADC接口
3. 顯示屏（如LCD）
4. 控制按鍵
5. 電源管理模塊

### 所需元器件

- **51單片機（STC8H8K64U）**
- **電導率測量電極**
- **LCD顯示屏（如1602 LCD或OLED顯示屏）**
- **按鍵**
- **電阻、電容、PCB板等**

系統框架
傳感器模塊：

使用TDS傳感器模塊（如電路原理圖描述的模塊，具有0~2.3V的模擬輸出）。
防水探頭，長期浸入水中測量。
單片機：

使用STC8H8K64U單片機，具有10位ADC（模擬數字轉換器）。
顯示部分：

LCD顯示屏，用于實時顯示TDS值。
電源部分：

電源管理模塊，提供3.3V或5V電源。
通信接口（可選）：

用于將數據傳輸到上位機進行進一步分析。
硬件設計
原理圖說明
下面是一個示例原理圖，具體電路連接要根據實際元器件和模塊進行調整：

硬件連接
TDS傳感器模塊：

### 電路設計

#### 電導率測量電路

電導率測量通過兩個電極在水中施加一個電壓，并測量電流來計算電導率：

1. **電極**：用鉑金電極或者不銹鋼電極。
2. **電壓源**：使用穩定的直流電壓源。穩定的直流電壓源，用于電極的電壓激勵。
3. **交流電壓源**：防止電極極化問題，可以使用CD4060電路生成一個穩定的交流電壓。
4. **放大器電路**：放大測量信號。
5. **濾波電路**：濾除噪聲。
6. **電流測量電路**：通過測量電流來計算電導率，可以使用運算放大器和電阻來實現。

VCC連接到3.3V電源
GND連接到地
輸出模擬信號連接到單片機的ADC輸入端（如P1.0）

LCD顯示屏：

根據顯示屏的接口（I2C或SPI），連接到單片機的相應引腳
電源連接到3.3V或5V

單片機：

電源和地連接
編程接口連接，方便程序下載
電源管理模塊：

提供穩定的電源，確保系統正常工作
軟件設計
初始化
初始化51單片機的各個外設，包括GPIO、ADC、I2C接口等。

### 校準和測試

- **校準**：使用已知TDS值的標準溶液進行校準，調整比例因子（TDS_SCALE_FACTOR）。
- **測試**：在不同水樣中測試，確保測量值準確。

### 工具和資源

- **開發工具**：Keil C51 IDE，燒錄工具，示波器等。
- **學習資源**：相關的單片機和電路設計書籍、在線教程、論壇等。

### 總結

雖然使用51單片機制作一個TDS水質檢測儀有一定的挑戰，但通過合理的設計和調試，完全可以實現。這將是一個很好的學習和實踐項目，能夠幫助你深入理解單片機應用和電路設計。如果在過程中遇到困難，可以尋求相關資料或向更有經驗的人請教。希望你能成功完成這個項目并在實習中獲得寶貴的經驗。

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