單片機水塔水質監控器設計
作者:七彩流星雨 來源:本站原創 點擊數:
… 更新時間:2014年04月21日 【字體:
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2012年11月24日21:39:27
中午的時候,我編寫完AD轉換程序了。在開發板上實驗成功。
void AD_init()
{
SREG|=0x80;
ADCSRA|=1<<ADEN|1<<ADIE|0x07;//AD轉換器啟動,中斷使能,128分頻
ADMUX=1<<REFS0|1<<ADLAR;//使用AVCC作參考電壓,使用AD0通道,左對齊
ADCSRA|=1<<ADSC|1<<ADATE;//啟動轉換。置位自動轉換
}
SIGNAL (ADC_vect)
{
//static char last;
char temp;
temp=ADCH;//舍去兩個精度,直接取高位。實際上我就只有四位的數碼管,再多位數也無意義。
//if (abs(temp-last)>2)
{
display(temp);
//last=temp;
}
}
下午放學回來后, 將傳感器連接到電路板上。可是連接好后,同樣的程序,又出現了亂碼。
郁悶的,我繼續一個個用萬能表電阻檔測,發現其中一個74HC573好像每個輸出引腳都互通的,他們之間存在1KΩ的電阻。實際上正常的話,輸出引腳之間為高阻態。哎,不知道什么時候弄燒你了,真是郁悶的。我之前焊接的時候,沒有放IC卡座,這下有得我拆了……



今晚拆的時候,我開始是用上我的秘密武器——真空吸錫器去拆的,但是,我甩了好幾下,也用力打了幾下氣,感覺總是被堵住,氣不夠大,這個情況上次我就出現了,但那次我仍是沒辦法疏通,即使是加熱情況下,里面細小的管子里附著的焊錫怎么甩都不移位,冷了又堵了。
今晚我狂甩,但仍是沒法通,然后突然,“啪”!的一聲,它中間冒出火花,電阻絲短路了,頓時房間黑暗……我也被嚇到,叫了一聲,但并沒有電到我。
外公怕了怕,聽說他正在前往廁所,聽到我叫聲后,回頭一看房間的燈黑完了,他說怕死了。
外公家這層樓的設計還算不錯,幾乎每個房間都有漏電斷路器,只需要在門口處把開關打回去即可。我以為沒有呢,然后又要跑到一樓大門外面冒著冷風摸黑換保險絲。
不過,沒有熱風機的我,只要用土辦法——撬,我邊用電烙鐵加熱邊撬,撬得一點是一點,往死里撬,越撬越憤怒,撬得我想死的念頭都有了。沒有先進的工具真可怕。但我照樣把你給拆出來了!~~~~
然后我吸取教訓,先給他一個IC座,再插上新的。也拖這次“福 ”,我把電路板的線又整齊排了下,要是不動這個功夫的話,我也不再想去排線了。

然后再而三地用萬能表測,直到把整個電路都測完,第一確保沒有短路現象(焊接問題),第二接對線。測試合格后,我自信地接上傳感器!
傳感器與主板的連接,我還是像上次自行車安全行駛監控器那樣,設計一個直角三角形的接頭,為了防止反插。但是如果非常非常不小心的話,仍會出現反插的情況。但是對于這個渾濁度傳感器內部的電路來說,沒有像觸摸傳感器那樣嬌嫩(那次我換掉三個~~~),要盡早意識到就沒問題。
哈哈,一接上去,馬上看到了相對穩定的數字180左右。
然后我把它放到清水里,AD的電壓轉換結果為239 。我再放到渾濁了一天的水里,電壓示數為223!!!!
天啊!居然這次正常了!和官方數據手冊的圖像一樣!大概就是一個減函數的圖像。隨著渾濁度增大,電壓越來越低。然后我用一張紙直接隔著傳感器,示數為5左右。哈哈!是不?電壓這時很低了,如果水很渾濁,就會像紙一樣,阻礙光線的散射和反射。



PS:AD轉換器把通道里的電壓轉換出來,輸出到寄存器里的結果并不是實際電壓值。
它是把基準電壓(我設為由AVCC提供,電壓為5V) 平均分成256份(我舍去了兩位精度)。即每份5/256約為0.02V。然后它會自動利用單片機提供的系統時間,把電壓從GND的0V一份一份遞增,就是逐次逼近通道電壓。當很近的時候,觸發系統中斷并把遞增了多少份這個數值寫到寄存器里。在這里我設置了自動連續轉換,AD轉完后緊接著進行下一次轉換,除了斷電和使能位清零,它都會一直轉換下去,而且轉換速度也不慢。我的系統時鐘使用內部8MHz,AD轉換時選用了256分頻因子。
實際電壓可以通過這個數據獲取。即是把數碼管顯示的數據乘上 0.02V即可。
因為轉換速度快,而且我設置自動連續轉換,每次轉換的結果立刻顯示出來。
這樣的話,數碼管顯示的數據會一直有所跳動,比如傳感器懸空時,數碼管會隨機顯示179~181這三個數據,帶有閃爍。
我在想能不能降低點轉換頻率呢?但是對水的靈敏度就降低了。
如果我要限制在兩次結果相差不到2的時候,取上一次的結果顯示。這樣的話,確實是可以減少閃爍。明天先吧,明天把程序改下。還要注意下單片機里面的減法運算出現負數的情況,因為用的都是unsigned char。盡量避免吧
明天打算再去取更多的渾水來,我要知道傳感器的分辨率,這點在數據手冊 中沒有提到。外公外婆家用的是井水,而且門口到處是泥沙,多容易的事~~~最后還要測下對可溶性雜質的反應。2012年11月25日11:38:40我對各種水進行測試:
在干凈的井水中為238.
混有大顆粒的泥沙,中層液體為145
加了食鹽溶解后,測得食鹽水為230
這時碰巧我媽洗完菜,我拿了一點洗菜水。測得232
在細小的沙粒中,取上層測得203實驗結果還是比較滿意的。對可溶性的物質也可以測得出,而且相差5以上。往后還要考慮要模擬水井下的物質。還有管道的設計。2012年11月25日15:42:18對程序改編,使用定時器控制AD的啟動。我設置為每秒只轉換兩次。轉換太快閃爍得要緊。void AD_init()
{
SREG|=0x80;
ADCSRA|=1<<ADEN|1<<ADIE|0x07;//AD轉換器啟動,中斷使能,128分頻
ADMUX=1<<REFS0|1<<ADLAR;//使用AVCC作參考電壓,使用AD0通道,左對齊
//ADCSRA|=1<<ADSC|1<<ADATE;//啟動轉換。置位自動轉換
TCNT1=0xC2F7;//每0.5秒一次中斷
TCCR1B|=0x04;//256分頻
TIMSK|=0x04;//定時器1中斷溢出使能
}
SIGNAL (ADC_vect)
{
char temp;
temp=ADCH;
display(temp);
TCNT1=0xC2F7;
}
SIGNAL (TIMER1_OVF_vect)
{
ADCSRA|=1<<ADSC;//AD啟動轉換
}
2012年11月26日下午
和在市政府的科協主任 聊過后,深感時間緊迫。定于12月1日前提交文字資料和相片。我決定以水的渾濁度為根據控制抽水機是否繼續抽水作為本次項目的功能。另外加裝水位傳感器,實現整套系統的全自動。不知道這個定位好不好,雖然不如去年的好,總之拼一下試試。
現在只需要文字資料和照片,不管實際功能如何,得想辦法以假亂真。。。在照片上體現出所有功能 。
抽水機聽取主任的建議,用養魚的水泵代替。
2012年12月5日下午,再次與科協部長見面還碰巧看見張老師,他對該裝置也提出了幾點建議,但是時間太緊,目前沒做完是一大麻煩,而且外觀和整體模型都未成形,僅僅做好了核心部分。這種情況比去年的還糟。
建議有:
不僅由數碼管顯示水的渾濁程度,旁邊加上3個LED燈輔助顯示水的渾濁程度。
再外加四個LED燈,分別顯示正常工作中,因缺水而補水中,強制抽水中,因渾濁而停止抽水中。
外殼封裝成黑匣子,只保留對用戶有直接作用的部分。渾濁度傳感器打算使用熱熔膠密封,將其捆綁在水泵上,隨水泵一起入水。
設計水塔與水井(模型) 的水循環管道,方便演示其功能。
我個人發現,對于不同環境,即使是讓人感覺很清的水,顯示出來的數值都不相同,并不能以一個定值來評估水的渾濁度。我看需要以我目前所看見的最純凈的水為標準,采用百分比形式。當換了不同的環境后,通過一個按鍵,設定以當地環境的清澈時的數值為準,然后程序里把該數值乘上一個百分比得出渾濁與不渾濁的分界點。
造成不同數值的原因有可能是光線問題、不同容器的容器壁的反射和散射作用,水質的問題。一個弊端就是當地的水最清澈就只能在這個值了,不能再高了。所以臨時采用百分比這種比較粗略的方式判斷,否則就會導致一直處于因渾濁而不能抽水的狀態。
2013年1月28日17:36:51
今天上網登錄科技創新大賽的服務平臺,發現市級和省級的審查都通過了吶。。那我就打算在這個寒假做完它。上次那個自行車安全行駛監控器在一個月的時間內趕做,太趕了,沒爸在家幫弄的話,根本沒時間完成,好險。2013年2月7日23:51:17
接到通知,大賽組委會發的通知,我的作品已經列在進入決賽的名單里了。http://www.gxqs.org/creative/wjtz/201302/821.html
3月22號報到。嗯,還有兩個月。看來這次時間還是比較充分的。那就趕快做吧!欽州市算我在內總共有三個人參加比賽,其中兩個是小學生,他們都是靈山縣實驗小學的,看來靈山確實不錯。
今晚, 我第一次嘗試使用三極管,我以前一直很怕它,不是很知道怎么用法,今晚鼓起勇氣,就算失敗也要試一下。因為想了下,僅僅是控制一個繼電器,就動用一個ULN2003,就太浪費了。我上網自學了下,了解三極管的種類和構造,以及使三極管工作在放大和開關下的條件后,我焊接進去試了下,居然成功了!
比起以前常用ULN2003電路來得更簡潔,又占極少的電路板面積。我用的是8050D NPN型三極管來控制繼電器。好簡潔呢!爽吶!以后一定常用三極管,當然控制量多就用IC了
我的接法是,單片機IO引腳串聯100歐電阻(因為整個系統都是用5V的,單片機IO輸出即使電流不大,但也是5V,串電阻是使基極的電壓小于集電極的電壓,就是集電結反向偏置)到三極管基極
,發射極接地(發射極正向偏置),+5V接到繼電器的一個線圈引腳,另一個線圈引腳接到三極管集電極,這樣三極管就工作在放大狀態下了。
三極管有三種狀態.
1). 截止狀態 : uB<0,兩個PN結均為反偏,iB≈0,iC≈0,uCE≈UCC。三極管呈現高阻抗,類似于開關斷開。
2). 放大狀態 : uB>0,發射結正偏,集電結反偏,iC=βiB。
3). 飽和狀態 : uB>0,兩個PN結均為正偏,iB≥IBS(基極臨界飽和電流)≈UCC/βRc ,此時iC=ICS(集電極飽和電流)≈UCC/Rc 。三極管呈現低阻抗,類似于開關接通。
對于PNP三極管而言,如果要使PNP三極管導通,那么基極與發射極(發射結)正偏,即:基極(N)電勢要比發射極(P)電勢低,(這就是發射結正偏).還需要基極(N)電勢要比集電極(P)電勢高,(集電結反偏).
對于NPN三極管而言,如果要使NPN三極管導通,那么基極與發射極(發射結)正偏,即:基極(P)電勢要比發射極(N)電勢高,(這就是發射結正偏).還需要基極(P)電勢要比集電極(N)電勢低,(集電結反偏).


2013年2月11日22:24:19
更改5V電源輸入接口的位置,騰出空間放置按鍵、LED燈。我想把所有開關、LED燈連同數碼管放在一個開口處。
另外,我再焊接上一個IN4007二極管,用來防止電源線的正負接反。到時候參賽期間如果出問題,急忙檢查的話,怕接錯線燒得更厲害。這么做是有點保障。


2013年2月12日10:20:09
完成四個按鍵的焊接。經過程序測試無虛焊。
四個按鍵一端接到+5V,另一端接到PD0~PD3 。另外這四個端口引腳都接103排阻到地。
這樣便是高電平觸發了。只要按鍵按下,對應引腳就被拉高,在程序里進行“與”運算即可知道按了哪個鍵了。

2013年2月12日22:29:34
焊接完所有LED燈了,線好多啊。。。。~~~不過也沒事,對于LED燈,只有6個LED的線擠在一起產生的干擾不會怎么樣的。

2013年2月13日15:20:11
水位傳感器的IO口也焊接完了。。。其實就是和按鍵一樣的焊接方式,把它們引出來。到這里,如果不出什么意外的話,電路板的所有焊接都已經完成了吧。就剩程序和那些水井模型了


2013年2月17日12:41:44
計劃是: 2月底前做完水塔、水井的模型,三月初編寫和調試程序,最后兩星期做展板
2013年2月23日21:49:19
今天去買了抽水機、一個置物架,定做了兩個玻璃缸。
玻璃缸工程圖如下:(3D模型、工程圖制作軟件:SolidWorks 2011 。我還不太熟練這個軟件,不過比AutoCAD在這方面好用點,我個人覺得AutoCAD用于平面畫圖很棒,立體建模和制作零件工程圖我就用SolidWorks了)然后直接打印工程圖去白沙街那些做魚缸的師傅定做。




另外,對于這個裝置,我加多了一塊木頭做支撐,然后開了一道口子,用來插線的。還買了一個排插,總不能剪斷抽水機的插頭來接繼電器吧。
引出來的IO和VCC插針,用熱熔膠固定了下,焊錫的硬度不夠。




還有就是置物架了。
買散裝的回來,自己組裝。汗,還沒有送說明書,就一袋螺絲……
而且我發現不知道是偷工減料還是沒有焊穩上去運輸途中掉了(八九不離十是沒有焊接上去,因為沒有斷裂的痕跡),架子的頂部,支撐頂板的螺絲,只用了3個,就是上了三個角而已,還有一個角沒有焊上孔,而且送的螺絲也只送3個。
這個架子中間本來還有一層的,我不裝它了,因為抽水機有點高,只能放在下層。這樣還好,中間那層空出來的兩個螺絲我用來懸掛這個水塔水質監控器


看到了嗎?螺絲的”耳“只有三個。。。
裝好了!~~~~即使沒有安裝說明書也是很so easy 的。2013年2月24日14:24:10
在盒子旁邊開個口子,僅僅露出插孔。
開口我是去街上的五金電動工具店里借電鋸自己開的。但電鋸的齒輪直徑有點長,達到這個深度時已經有點超長了,但是電鋸比手鋸快得多,而且手鋸開孔麻煩不好看。
后來用電工膠布包一層邊。





接好插排內的線,線頭先上點焊錫,這樣扭進去不容易松散,而且又壓得穩。再打個結。因為我打算是用膠水把它與盒子粘起來。一旦粘好后,里面的線出問題的話就很難拆開了。
2013年2月24日20:35:52
回家吃飯時,路過一家店,看到門口有賣白色的膠布,走近一看,呵電工膠布!
然后順手就買下了。我拆開原來貼的黑色膠布,換上白色的。這樣更好看 呵呵!~~~~



內部差不多就完工啦~~~明天放學后買些電線,3米應該夠了。
2013年2月25日
買好了線和接頭了。
買了五米多的粗銅線和十幾米細一點的銅線(主要是價格問題。粗的1.5元一米,細的1.2元)
粗銅線打算用來連接抽水機的。細的拿來連接傳感器和延遲5V電源的。
另外。在買插頭時,發現有一種插頭特別新穎,好有創意的設計!
它的腳可以旋轉的,隨時可以方便轉成三角插頭、兩個角的插頭,各個孔都可以插入!還申請了專利呢!~~~2元一個。


接線時,在盒子里面打了個結,無論是220V的電源線還是5V的電源線,都打上。鉆孔鉆8mm的。防止要是拿去參賽的時候,一不小心拉開了。多做點安全措施有必要的。不過這也就降低了制作的速度,慢工出細活嘛!


這樣就接好電源線啦!~~~黑色的插頭輸出5V 1A直流電,另一個直接接220V到電機,由繼電器控制電路通斷。
另外,在電路板焊接的時候,我盡量把繼電器下的220V的兩根陰線與其他線,無論是電源線還是IO線,都離遠點,在繼電器那個區域,基本上不布線。繼電器的引腳到接線端子座采用焊錫走線,所以該裝置工作時,繼電器那個區域蠻危險的。等全部做完后,這個區域還要用酒精清洗一遍,檢查有沒有殘留的焊錫把電引到別的地方去,不然運輸過程中稍微一搖晃說不準就短路上了,220V的電源線一旦碰到5V電源線或單片機IO非常非常不妥的。
2013年2月26日23:17:44
快速地接完抽水機的電線,僅用了四分鐘~~~不過還算慢了。時間花在包膠布上,包得扎扎實實的。



另外,今天兩個玻璃缸工匠師傅那邊都做好了,但是沒有小車,而且又剛好不合適,只能一個一個搬回來了,明天再搬回一個就齊了。
然后還要解決水管的問題,我打算用軟水管做。還要弄兩個水閥才行,玻璃缸已經鉆好25mm的孔了,不知道有什么水閥合適裝的,能夠密封好的,而且玻璃孔沒有螺紋。要不就用像空心螺絲那樣的水閥吧,如果漏水就剪一塊自行車內胎墊下去。
2013年2月28日23:01:58
做這個玻璃缸,老爸也來插手啦。覺得還不如自己割玻璃做劃算,前幾天請白沙街的那個師傅做,兩個玻璃缸65+60=125元!
工費太貴了,材料聽說才20元一平米。當初是怕鉆孔鉆不好漏水之類的問題。不過這費用算學校經費的話,就不管了,以后就自己做算了。
今天下午做了一下,發現還是有點漏水的問題,我用報紙墊在底部,灌多多的水,很快,深色的地方就出現在接口處。在水管接口處沒處理好,可能加厚點橡膠墊和涂一層玻璃膏在接口外面會比較好,等明天后天玻璃膠干了再說。


2013年3月2日
今天下午和爸一起合作搞,速度很快。
漏水地方懷疑是螺紋處水浸出來,然后卷上幾層層生料帶 ,再扭回去。這樣就不太漏水了。問題解決。
在臺子的頂部,拿兩塊木頭來固定玻璃缸的兩個角 ,防止它因底下的抽水機震動而移位掉下去。
另外在出水口,一半采用軟水管,一半采用硬水管,一方面好運輸一方面簡潔好看。
硬水管還需要一個卡扣固定,控制器還需要幾根螺絲來固定,目前只是暫時綁一下來測試。
今晚,我把渾濁度傳感器用玻璃膠進行密封。為了防止意外,我做好了兩個傳感器,如果有問題剪線接上另外一個。
玻璃膠涂得不太好,畢竟才接觸了兩次而已,這方面技術很生疏。

這是我認為目前焊接得最漂亮的一個!


2013年3月3日17:21:40
今天整個裝置幾乎完工啦!
目前能實現水位檢測,低水位自動抽水。上午調試時,總出現一個問題,數碼管亂顯示,程序也總是不對。看了一陣子才發現是AVR單片機出問題了,程序經常跑飛,具體原因先不管,果斷換了一塊,穩定許多了。
我外婆在旁邊拍了N張照片。。。。但多數是手抖的。挑選了些清晰的都上傳了。更多照片請看相冊。







由于忘記先前跟爸說帶他那臺筆記本電腦 過來,所以就直接搬我的電腦到一樓來做算了。
盡管這里沒法接網線,我還是能上網的。先用我的手機連接三樓的無線路由器,然后手機用USB連接電腦。然后手機里打開設置共享網絡,即可!
信號還可以,有兩格。
另外,裝置的外殼打算不蓋了,就這樣全露出來,標簽、裝飾貼在頂部。就這樣才露出全手工的樣子,不搞太多封裝。
對于在單片機里的除法。一般來說我這個裝置需要進行除法運算,因為渾濁度的評估等級,以清澈時的數值為標準,中等渾濁為0.95,嚴重渾濁為0.90. 在單片機程序里,如果直接拿一個int或float型的數乘以0.95的話,程序體積會突然間增大三倍,原因是編程環境的內部算法不好。
我投機取巧換了一種,因為我不需要小數部分,所以,可以這樣來算:標準值*95/100 。這樣就可以避免進行小數運算了,還能自動舍去余數,單片機里進行整數乘除還是很可以的。
ClearValue=QualityValue;
CentreValue=ClearValue*95/100;
LowValue=ClearValue*90/100;
由于沒有特別規定的標準值,我暫且以目視渾濁為基準了,這個百分比明天等玻璃膠干了以后,再實際更改下。
2013年3月4日
之前發現有一個渾濁度值的邊界問題,導致抽水機頻繁抽抽停停,就像抽筋一樣。
我以前看過自動控制論里一些有關邊界的問題,他們那些“磚家”理論說在兩個功能范圍之間設一個死區,在該區里不做任何反應。
這樣子,不說能解決邊界問題,但至少能減少觸發邊界問題的次數,就是抽水機不是那么頻繁地抽抽停停,因為邊界始終存在。
于是我就試下吧!
2013年3月5日黃昏
我發現問題并沒有想象中的那么簡單, 經過多次觀察傳感器的數值,不知道是單片機的AD模塊不穩定還是傳感器的問題,不過我認為單片機的AD模塊的誤差影響不大,官方數據手冊里說的是+-3LSB絕對精度。
我懷疑是傳感器那邊,當加入泥沙等混濁物時,液體是流動的,細小泥沙也跟著流動,導致光的阻礙也是不均勻的。
實際上,我觀測到的數值,浮動的范圍超乎我的意料, 竟是 0~11,在那么大的范圍不穩地地浮動,叫我怎么判斷水是渾濁還是澄清的啊!
于是乎,我必須想辦法把這個誤差強制限制下來,必須要讓最終數值保持一定的時間不變動但又能快速識別出有混濁物加入。
在我洗澡的時候,忽然想出一個算法,能解決這個問題,然后今晚在學校晚自習有空時驗算過幾次,就是考慮下極端情況,發現應該沒問題的。今晚回到家后,按照我的思路編成程序,奇跡般的,數值的變動情況正是我想要的! That's what I need !
興奮死了!真想怒吼一聲“成功啦!”
就在此時,電腦桌面突然變黑,右下角提示“此Windows副本不是正版”,彈出窗口說“你可能受到了盜版軟件的侵害!……”
好吧!純屬巧合,我不認為微軟會在這個恰好時機這么告訴我的。懷疑是激活的期限到了吧,我裝的是正版原廠鏡像,等下我再用軟件再免激活一次就OK了,那不礙事的,誰不是用盜版的啊。
我對我的算法還是比較自信的,但是我還是得連續試驗幾十次,看下這個算法是否一直長期穩定有效,如果沒問題的話,我會貼出來一起分享!
2013年3月6日13:41:44
不錯,今天暫未發現算法有問題,剛剛解決了些關于指示燈的顯示邏輯問題和更合理地改進該算法以便演示和實際使用后,程序算是比較完善的了。另外發現一個不穩定的問題:我還沒把復位引腳拉高電平。目前還只是懸空的,這樣很不穩定,單片機容易受到外界干擾自發復位。睡幾分鐘覺先,傍晚再搞
2013年3月7日13:38:45
發現,僅僅拉高復位引腳并沒大作用,我懷疑不是單片機在復位造成的錯亂。
在多次的開開關關中,我想可能是開關接觸不良或者電源的供電不穩定 。
我在電源的接線端子處并聯 一個330uF的電容,做濾波用。效果明顯,反復開開關關都很穩定。我當初以為電源適配器里的濾波電容已經起這個作用了,不必再接一個,可能那個電容不夠大吧。
另外,意外地發現,可以投機取巧用另外一種方法檢測水井是否抽干。原先我還打算在水井模型上開個洞放水位傳感器的,但是這個想法不現實,真實中的水井是沒法安裝水位傳感器的。
現在的辦法就是,利用現在這個渾濁度傳感器,當水位低于渾濁度傳感器的時候,紅外發射和接收他們兩個之間沒有水做介質傳播,取而代之的是空氣。實際中發現,在空氣中檢測到的電壓數值較低,相差三四十。
利用了這一點,間接得出水井被抽干了。
這樣的話,我整個演示流程就順暢了,而且不用更換渾濁的水。拿兩個桶,一個渾濁,一個清水。一開始,水塔上的水處于低水位線,水管放在清水中,抽水機自動啟動抽水。當我提起水管時,渾濁度傳感器一起被提起,提出水面時,能夠代表這是水井的水抽干了,然后裝置上按照原先的設置,會將此判斷為嚴重渾濁或水井無水,進而停止抽水。
再放入清水中時就繼續抽水。然后再拿出來,放到渾濁的水中,它不會抽水。然后放回清水中,直到抽到高水位線自動停止。
整個過程就很順暢了。然后放掉水塔的水到清水桶中等待下一輪演示。 2013年3月7日23:05:57
算法基本上沒有問題,那到這里整個裝置就基本做好了,就剩些裝飾和貼紙說明。還有展板。
2013年3月8日13:36:55
公布下程序整個源代碼,轉載請注明出處哈,其中算法也在里面,供其他人參考。有什么意見也可以提下。







2013年3月12日12:46:45
悄悄加了一個小后門,就是在每次按下初始化按鍵時,自動把當前的標準值存到ATMega16單片機內置EEPROM里,當按下第四個按鍵時,能夠自動把存在內置EEPROM的數值讀取出來并作為當前使用的標準值。這樣能夠方便我到現場演示前的調試。我可以在布展那天調到合適的標準值并保存下來,第二天直接讀取就行。
另外,貼在裝置上的貼紙也做好了,展板也OK了

原理解析:
由于水中含有懸浮及膠體狀態的微粒,使得原來無色透明的水產生渾濁現象,其渾濁的程度稱為渾濁度。渾濁度的單位是用"度"來表示的,就是相當于1L的水中含有1mg.的SiO2(或是白陶土、硅藻土)時,所產生的渾濁程度為1度,或稱杰克遜。 濁度單位為JTU,1JTU=1mg/L的白陶土懸浮體。 渾濁度是一種光學效應,是光線透過水層時受到阻礙的程度表示水層對于光線散射和吸收的能力。
它不僅與懸浮物的含量有關,而且還與水中雜質的成分、顆粒大小、形狀及其表面的反射性能有關。 演示稿:
您好,這是一個水塔水質監控器,它主要是應用在城鎮和農村的普通老百姓家庭中。
它主要是根據你水井里面水的渾濁度來工作的。
當我水塔里面的水用完時候,水位到達低水位線以下(開水塔泄水閥,等待)……
然后它就會自動啟動抽水機抽水。但是,如果此時水井處于枯水期的話,就是說水井里面沒有什么水抽了,(把水管提出水面)
現在它就會自動停止抽水,等到有水抽了它就繼續抽(再放回水里) 。
它主要的功能就是這個:
比如說如果現在水井里面的泥沙太多,水已經渾濁了,(水管拿到渾濁的水里)
這里黃燈就亮起來了,說明水是渾濁的,同時抽水機也是自動停止了的,等到水自然澄清后,才會自動抽水(拿回水井)
當然,如果這個時候你的確很需要水的話,可以按下這個強制按鈕,就能無視渾濁的水直接抽上來,但我不建議你這么做。
這個裝置方便快捷,成本低廉,比那些專業設備價格要低很多,對于普通老百姓家庭來說,已經能夠勝任這一任務。所以這個經濟實惠,又有人性化功能的裝置必定是你家里水塔的優秀管理員。
(基本功能演示完成,等待水被抽到高水位線,期間回答參觀者問題)
(水到達高水位線后,裝置自動斷開抽水機電源)
嗯,現在水塔抽滿水了就自動停了。
測量原理:
在此裝置中,我以澄清水為標準,根據渾濁度傳感器反饋回來的數據判斷水質(在渾濁度傳感器那邊已經有校準)
渾濁度在這里可以顯示出來,現在顯示的是標準值。另外還可以通過下面這三個LED燈的亮滅情況觀察到:綠色表示渾濁度達到要求,黃色表示濁度達不到要求,紅色表示不能飲用。 這個數字下降1可以認為濁度增加了1度。
國家規定生活飲用水的濁度不得超過5度。一般主要看的是這三個LED燈,只要黃燈亮了就說明水質渾濁,最好不要飲用,而且會自動斷電(中國1976年頒布的生活飲用水水質標準)