基于單片機的海洋洋面ph值檢測及無線傳輸系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，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，所述采集單片機連接一PH檢測計和一無線發射單元，所述處理模塊包括一處理單片機，所述處理單片機連接一數碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機還連接一計算機。本發明實現了遠距離對海水PH值的實時檢測、發送和接收，減小檢測現場對人的依賴和危害，并且將海洋洋面檢測數據實時上傳至計算機，有利于后期的科學研究。
【專利說明】基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及海水pH值檢測領域，尤其是一種基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的提高，人類對海洋環境影響日趨嚴重，海洋環境觀測與調查對海洋生態保護與海洋資源開發利用都有積極的作用。海水PH值是海水特性的一種重要標志，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。傳統上，是由工作人員駕駛海洋調查船航行目的海域，然后進行人工檢測，此種調查方式需要人力投入較大，效率較低，在海洋嚴酷惡劣環境下較危險。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明的目的是提供一種基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，將PH值進行數字化，并通過無線裝置進行數據收發，通過無線傳輸的引入，能很好的實現遠距離對海水PH值的實時檢測、發送和接收。
[0004]本發明采用以下方案實現:一種基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，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，所述采集單片機連接一 PH檢測計和一無線發射單元，所述處理模塊包括一處理單片機，所述處理單片機連接一數碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機還連接一計算機。
[0005]在本發明一實施例中，所述采集單片機和處理單片機型號為AT89S51。
[0006]在本發明一實施例中，所述PH檢測計型號為PHS-3C。
[0007]在本發明一實施例中，所述數碼顯示單元型號為5461AH。
[0008]在本發明一實施例中，所述無線發射單元和無線接收單元型號為nRF905。
[0009]由于傳統的海洋洋面PH測試儀器需要人工測量，現場讀取數據，并且無法將數據自動上傳至計算機，由計算機進行后續處理，這些都不便于人們的科研工作。本發明擺脫了傳統PH檢測方法的不足，基于單片機實現了遠距離對海水PH值的實時檢測、發送和接收，減小檢測現場對人的依賴和危害。本發明工作可靠、數據傳輸距離遠、功耗較低并且結構簡單、成本低廉。
[0010]為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相關附圖，對本發明作進一步詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明的系統原理框圖。
[0012]圖2為本發明AT89C51單片機結構圖及其外圍電路。
[0013]圖3為本發明單片機與PH檢測計的連線圖。
[0014]圖4為本發明無線發射單元和無線接收單元電路圖。[0015]圖5為本發明數碼顯示單元電路圖。
[0016]圖6為本發明串口電路圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本發明提供一種基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，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，所述采集單片機連接一PH檢測計和一無線發射單元，所述處理模塊包括一處理單片機，所述處理單片機連接一數碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機還連接一計算機。
[0018]系統工作時，由所述采集單片機獲取所述PH檢測計的檢測數據，并通過所述無線發射單元發送該檢測數據，再由所述無線接收單元接收該檢測數據，并通過所述處理單片機進行數據處理(如數據格式轉換等常規處理)，并在所述數碼顯示單元(數碼管)上進行顯示，同時將該檢測數據上傳至所述計算機。具體的:負責采集發送部分的PH檢測計、采集單片機和無線發射單元被置于洋面上，PH檢測計的電極探頭被置于水中，工作開始后，采集單片機通過Pl 口利用三個741s373鎖存器并行獲取PH檢測計中AD轉換器ICL7107輸出的23位數據并儲存在單片機內部RAM中，選通端由P3.5>3.7控制，再通過P2 口、P3.0和P3.1十個引腳向無線發射單元寫入數據并無線發送數據。由于nRF905的額定供電電壓為1.9 - 3.6V，為方便與單片機同時采用5V供電，串聯3個二極管使5V的供電電壓降為3.3V左右。
[0019]如圖2所示，所述采集單片機和處理單片機型號為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系統可編程FLASH存儲器；256B RAM ；32個I/O引腳，分為4個8位控制端口 ；看門狗定時器；2個數據指針；3個16位定時器/計數器；兩級中斷優先等級；可編程全雙工串行傳輸端口 ；片內晶振及時鐘電路；8個中斷源；其性能完全能夠滿足系統要求。
[0020]處理單片機通過P2 口與P3.0、P3.1十個接口控制無線接收單元接收無線數據并寫入數據到單片機內部RAM中。
[0021]如圖3所示，所述PH檢測計型號為PHS-3C，PHS_3C型PH檢測計是高性能、高精度的多功能數字顯示PH計。具有穩定可靠、使用方便等優點，廣泛應用于醫療衛生、制藥、大專院校、科研單位、工礦企業及環保等部門。
[0022]如圖4所示，所述無線發射單元和無線接收單元型號為nRF905，nRF905無線芯片是有挪威NORDIC公司出品的低于IGHz無線數傳芯片，主要工作于433MHz、868MHz和915MHz的ISM頻段。芯片內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。非常適合于低功耗、低成本的系統設計。
[0023]如圖5所示，所述數碼顯示單元型號為5461AH，4位8段，用于顯示PH值數據。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值數據的百分位、十分位、個位、十位的動態顯示。
[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標準串口設計的單電源電平轉換芯片，使用+5v單電源供電，將單片機的P3.0和P3.1 口分別與MAX232中的TlIN和RlOUT相連，再通過RS232接口與計算機相連，使儲存在單片機的數據上傳至計算機中。[0025]上列較佳實施例，對本發明的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，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，所述采集單片機連接一 PH檢測計和一無線發射單元，所述處理模塊包括一處理單片機，所述處理單片機連接一數碼顯示單元和一無線接收單元，所述處理單片機還連接一計算機。
2.根據權利要求1所述的基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，其特征在于:所述采集單片機和處理單片機型號為AT89S51。
3.根據權利要求1所述的基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，其特征在于:所述PH檢測計型號為PHS-3C。
4.根據權利要求1所述的基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，其特征在于:所述數碼顯示單元型號為5461AH。
5.根據權利要求1所述的基于單片機的海洋洋面PH值檢測及無線傳輸系統，其特征在于:所述無線發射單元和無線接收單元型號為nRF905。
【文檔編號】G01N33/00GK103871218SQ201410086508
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月10日 優先權日:2014年3月10日
【發明者】何炳蔚, 鄒誠, 林昌, 李海榕 申請人:福州大學
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