|
|
EDA365欢迎您登录！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
摘要:基于sOC单片机C8051F020设计了pH值的信号放大电路和抗干扰电路,并依据pH值的测量原理nernst方程对pH值进
" I7 f* |$ y5 b2 t行校正。针对多因子水环境反应过程中pH值滞后、非线性、时变、耦合性等特点,采用模糊PID控制算法控制电磁阀调节水环1 h' d! f2 N4 h* H( @! |, Q
境中的pH值,并且将模糊逻辑工具箱与Matlab函数相结合, 在Matlab中Simulink 环境下进行了仿真研究,仿真结果表明模糊9 L4 }2 q1 l% T+ }" d+ f. N; U
PID参数自调整对于pH值的控制具有良好的控制效果,具有动态性能好,稳态精度高,抗干扰性能好及较强的鲁棒性。 ?& W$ O% ^3 i2 n$ j% v9 ?
关键词:C8051F020;pH值;Nernst方程;抗干扰;模糊PID
9 y. U$ L) Y' e" t# M引言4 x. M8 ^# a2 I% \7 \8 t; Z
随着科技的进步和工农业生产的发展,水产养殖这一-传统
* }/ _9 t; u! C7 P. L+ E的行业也在向工厂化和智能化方向发展。水质监控仪器的设计
L6 X: E" x# R/ k& J是实现工厂化水产养殖的关键设备。其中pH值就是多因子水) ~( f* t% k8 ` H* L3 ~
环境中一个重要的因子，本文设计了基于SOC单片机
R7 v6 c5 C5 N9 PC8051F020的pH值的检测电路,并通过控制算法实现了对多$ l$ a7 @3 |0 G; ]7 L6 g. [5 P' {
因子水环境中pH值的控制调节。
- g2 e' x7 P: |& n$ O% ^% P# _1硬件电路设计和pH测量原理5 y5 T7 a% h& k, j% b) S, j- c# H
本设计采用高速SOC单片机C8051F020既能提高仪表可. A' G, d `; r4 h& z
靠性又能提高系统性能。C8051F020是集成的混合信号片上系3 ^# l* [; q9 A6 Y6 W
统,具有与MCS- -51内核及指令集完全兼容的微控制器,除了具
/ T7 a9 y1 z& s3 \! c4 `有标准8051的数字外设部件之外，片内还集成了数据采集和.6 L; {7 @; h. L7 J# ?' g3 e
控制系统中常用的模拟部件和其它数字外设及功能部件。设计
7 B5 Z" F2 [& b( m, o中采用了C8051F020提供的12位A/D、D/A,能有满足设计要
, P5 ^+ @( O! Z% J; K7 n$ ?求。pH检测控制电路框图如图1所示。; d2 P; w/ g, l" l4 q7 y* i# I
, C* q8 ^, Q% X( l1.1 pH值信号放大电路设计
8 l2 ]+ I2 i( Y# f6 L$ k) l设计中采用pH复合玻璃电极，由于pH测量电极内阻大,
; S! q1 p1 Q' n9 s/ A* {要求前置放大器有较高的输人阻抗,设计中选用运放CA3140,
% f& A7 n1 ]" k) c5 P# J它具有输人阻抗高低偏置电流、低噪声、高增益等特点,主要用
" b& s4 S; v4 [- @$ U8 J9 M+ Z来完成阻抗匹配降低测量噪声、提高系统稳定性等opH值信号( C. B& H6 D. ^. j7 R. [1 A; g
放大电路如图2所示。
- _- L/ |% L, a2 z6 N; W9 N+ r2 K; `" K! s
; @# t F$ k; J$ u I4 X
8 `& O$ k2 L' J) u \# @6 d4 ]
4 z6 N2 z. K* x1 o, N2 h1 ]附件下载：1 z: F+ ]' I8 y8 i3 U9 ~
! V( y8 g& s1 ], |# q
|
|
/1 
发表于 2020-4-20 16:09
收藏
淘帖
支持！
反对！