测控 班 蔡小如 多参数水质测量仪.ppt

多参数水质测量仪系统集成技术研究 海洋环境多参数水质测量仪主要应用于海洋调查船、海洋浮标、海洋站和其它监测平台上，定点测量海水各种生态环境要素，包括温度、盐度、电导率、氯化物、深度、溶解氧、pH、浊度、氧化还原电位、叶绿素、蓝绿藻等，这些要素能够根据实际测量需求任意帅选，为海洋环境保护、海洋工程建设、海水水面养殖、海洋资源开发和海洋科学研究提供海洋环境调查资料。 工作原理 将浊度、叶绿素a、溶解氧、温度传感器集成在一起，通过RS232 通讯方式，与多参数水质测量仪的主机相连接，其原理方框图如图所示。 系统硬件结构 多参数水质测量仪的硬件主要有单片机、传感器电源控制电路、RS232 通讯与扩展电路、数据处理、存储、时钟等硬件电路。 单片机 选用美国德州仪器公司（TI） 推出的超低功耗MSP430F149，具有位RISC 指令集。 传感器电源控制电路 传感器的电源属于常关闭状态，只有在工作时，才开启电源传感器的工作电压均有所不同，大概在5~12 V 范围内，所需电流也不尽相同。 有两种解决方案 第二种，宽范围电压输出模式，输出电压值基本上能够达到电源输出大小，采用了贴片式PMOS 管SI4435，其与单片机之间使用了光电隔离器件TLP521，既能起到隔离效果，又能使两者的电平匹配。 RS232 通讯与扩展电路 存储电路 使用了串行FLASH 芯片AT45DB081，其内部有4 096 页，每页能够存储264 个字节，共计有8 Mbit 的主存储器容量。并且其还有2 页SRAM，每页也都可以暂存264 个字节 时钟电路 选用的时钟芯片是X1226，具有时钟和日历的功能，时钟依赖时、分、秒寄存器来跟踪，日历依赖日期、星期、月和年寄存器来跟踪，日历可正确显示至2099 年，并具有自动闰年修正功能。拥有强大的双报警功能，能够被设置到任何时钟/日历值上，精确度可到1 s。 多参数水质测量仪软件 软件总体流程 采集数据时的软件流程 多参数水质仪机械结构设计 结论 综上所述，本多参数水质测量仪可以在自容或直读两种方式下工作，能够方便快捷地实现水质参数的测量、记录以及上传。能够很好地满足海洋环境水质监测的多参数等要求。 * 第一种5 V 固定电压输出方式，采用了DC-DC 变换芯片LT1763-5，输入电压范围1.8~20 V，最大输出电流500 mA。 1.水密电缆；2.测量仪外壳；3.温度传感器；4.浊度传感器； 5.叶绿素a 传感器；6.溶解氧传感器 *