摘要：水质检测对水环境的保护与治理具有重要意义，无论是自然还是人类社会，一个好的生态环境离不开干净整洁的水源。居民的饮用水和生活用水对水体的水质指标有一定的要求，然而地表的水土流失和工业活动对水体的污染，都让可用的水资源进一步的紧张，也危害到了居民的身体健康，不利于社会和国家的稳定。

检测水质能从多个方面来检测。在水质参数方面，可以检测水的PH值、电导率、浊度、温度等等；在测量时间方面，可以测量参数比如温度的历史变化曲线；在测量数量方面可以测量水质参数的含量多少。本设计选择了温度、PH、浑浊度三个参数作为水质检测的对象，同时还测量它们的历史变化曲线。

本次设计的水质检测系统，可以实时检测水的温度、PH值、浑浊度。它的控制器选用STC89C52单片机，用三个传感器分别测量水的温度、PH、浑浊度，其中PH传感器和浑浊度传感器输出模拟电压信号，需要用PCF8591将它们转换为数字量，最后通过串口将数据实时传输给上位机。

上位机采用LabVIEW软件，通过对程序框图的编程实现以串口和下位机进行数据接收、显示和存储，PC端的显示界面通过LabVIEW的前面板制作。

整个系统操作简单，界面整洁，可直观实时显示当前测量的水质参数的变化，具有较好的人机交互性能。

关键词：水质检测；实时检测；stc89c52单片机；传感器；LabVIEW

目  录

摘  要

Abstract

1.绪论-1

1.1 课题研究背景及意义-1

1.2 本文主要工作-2

2.总体设计方案-3

2.1工作原理-3

2.1.1 温度测量原理-3

2.1.2 PH测量的基本原理-3

2.1.3 浑浊度测量的基本原理-3

2.2总体方案-4

3.系统下位机硬件设计-5

3.1整体硬件结构设计-5

3.2 单片机控制模块电路设计-5

3.2.1 STC89C52简介-5

3.2.2 单片机时钟电路-6

3.2.3 复位电路-7

3.3 温度采集模块电路设计-8

3.3.1 DS18B20 温度传感器介绍-8

3.3.2 DS18B20硬件电路设计-9

3.4 PH采集模块电路设计-9

3.4.1 PH传感器介绍-9

3.4.2 A/D转换模块电路设计-11

3.4.3 PH模块硬件电路设计-14

3.5 浑浊度采集模块电路设计-14

3.5.1 浑浊度传感器介绍-14

3.5.2 浑浊度模块硬件电路设计-16

3.6 液晶显示模块电路设计-16

3.6.1 LCD1602介绍-16

3.6.2 LCD1602的控制原理-17

3.6.3 LCD1602硬件电路设计-17

4.系统下位机软件设计-19

4.1 软件开发环境-19

4.2 系统程序设计-19

4.2.1 系统各程序概述-19

4.2.2 主程序设计-19

4.2.3 DS18B20温度数据采集程序-22

4.2.4 I2C子程序-23

4.2.5 LCD子程序-25

4.2.6 PCF8591子程序-27

5.系统上位机设计-29

5.1 LabVIEW软件开发环境-29

5.2 串口通信函数介绍-29

5.3 程序框图设计-30

5.4 前面板设计-33

6.系统调试-34

6.1 调试前准备工作-34

6.2 下位机调试-35

6.2.1 LCD与单片机的调试-35

6.2.2温度检测模块的调试-36

6.2.3 PH检测模块的调试-37

6.2.4 浑浊度检测模块的调试-39

6.3 上位机调试-43

6.4 系统联调-43

7.总结-46

8.致谢-47

参考文献-48

附录1：电路原理接线图-50

附录2：总程序（节选重要程序）-50