一种智能水质检测装置
阅读说明：本技术 一种智能水质检测装置 (Intelligent water quality detection device ) 是由 李勇 李楠 于 2021-07-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种智能水质检测装置,涉及水质检测领域,包括主控芯片、通信模块、水质检测模块、PH检测模块和水位检测模块,所述信模块、水质检测模块、PH检测模块和水位检测模块都与主控芯片相连,通过主控芯片统一接受整理检测数据,并通过通信模块,以无线的方式远程发送给终端。其中通过电导率传感器加测水质的TDS数值,通过超声波检测水位,通过PH传感器和PH值转换器来检测PH,检测全面且准确。(The invention discloses an intelligent water quality detection device, which relates to the field of water quality detection and comprises a main control chip, a communication module, a water quality detection module, a PH detection module and a water level detection module, wherein the communication module, the water quality detection module, the PH detection module and the water level detection module are all connected with the main control chip, and receive, sort and send detection data uniformly through the main control chip and remotely send the detection data to a terminal in a wireless mode through the communication module. Wherein add the TDS numerical value of surveying quality of water through conductivity sensor, detect the water level through the ultrasonic wave, detect PH through PH sensor and PH value converter, detect comprehensively and accurately.)
技术领域
本发明涉及水质检测领域，具体涉及一种智能水质检测装置。
背景技术
水质安全监控是水资源管理的重要部分，水质检测包括常规的五项(包括温度、PH、溶氧、电导、浑浊)，以及行业中某些领域的环境所特有其它监测参数，例如水位一般都是需要检测的，水的监测都将对于水环境安全具有重要意义。
这些需要检测的项目数据，往往需要多种复杂的检测设备，数据复杂繁多，一般还需要人为去下载数据，再统一整理十分麻烦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能水质检测装置，通过主控芯片统一接受整理检测数据，并通过通信模块，以无线的方式远程发送给终端。其中通过电导率传感器加测水质的TDS数值，通过超声波检测水位，通过PH传感器和PH值转换器来检测PH，检测全面且准确。
一种智能水质检测装置，包括主控芯片、通信模块、水质检测模块、PH检测模块和水位检测模块，所述信模块、水质检测模块、PH检测模块和水位检测模块都与主控芯片相连；
所述通信模块采用WiFi模块进行无线通讯，用于主控芯片与远程终端之间的信息传输；
所水质检测模块采用电导率传感器，用于检测各类水质的TDS数值，能够实现检测水中的化学物和液体的电导性参数，并将电导性参数数据传输给主控芯片；
所述PH检测模块由PH传感器和PH值转换器两个部分组成，所述PH传感器检测水样的氢离子浓度，然后通过PH值转换器将测得的数据转换成特定的电压信号，并将电压信号传输给主控芯片，主控芯片按照标准的曲线把输出来的电压信号改变成了待检测溶液中的PH值数据；
所述水位检测模块采用超声波测距组件进行水位高度检测，所述主控芯片向超声波测距组件发送信号，超声波测距组件接收信号后进行检测，并将检测信息传输给主控芯片，主控芯片通过A/D转换进行相应计算，得出距离。
优选的，所述主控芯片由单片机、时钟源电路、程序下载相关电路、按键复位电路、稳压电源电路及I/O口负载电路组成。
优选的，所述水位检测模块包括超声波射频发射机和超声波接受器，超声波射频发射机接受检测信号后发射超声波，当超声波遇到障碍物后返回，超声波接受器接收到信号后，向主控芯片发送检测数据，主控芯片通过A/D转换，然后将所需时间周期发送给单片机，然后通过相应计算，得出距离。
优选的，所述PH检测模块包括温度补偿，温度补偿软件进行软件进行，计算方式为能斯特方程。
优选的，所述主控芯片还与电源模块和显示模块相连，所述电源模块为整个装置供电，所述显示模块采用型号为LCD1602的显示器显示输出的信息。
优选的，所述显示模块的RS引脚的功能是寄存器选择，当高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器；RS引脚和RW引脚都为低电平时能够写入指令或者显示地址；RS引脚为低电平，RW引脚为高电平时能够读取信号；当RS引脚为高电平，RW引脚为低电平时能够写入数据。
本发明的优点在于：通过主控芯片统一接受整理检测数据，并通过通信模块，以无线的方式远程发送给终端。其中通过电导率传感器加测水质的TDS数值，通过超声波检测水位，通过PH传感器和PH值转换器来检测PH，检测全面且准确。
附图说明
图1为本发明装置的系统原理图；
图2为本发明装置中超声波传感器电路图；
图3为本发明装置中的TDS传感器电路图；
图4为本发明装置中的PH值检测传感器电路图；
图5为本发明装置中的液晶显示电路图；
图6为本发明装置中的WIFI模块电路图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图6所示，主控模块主要由单片机、时钟源电路、程序下载相关电路、按键复位电路、稳压电源电路及I/O口负载电路组成。
水位测量模块主要由一台超声波射频发射机、超声波接受器及其相关控制电路模块组成。模块包括超声波发射器、超声波接收器和控制电路。超声波传感器电路图如图2所示。
水质检测模块采用TDS传感器控制模块，能够实时地检测水质的TDS数值。TDS传感器模块电路图如图3所示。
PH检测模块中，PH值检测传感器的VCC为5V电源的正输入口(一般只能用5V,不允许使用3.3V)；GND:5V电源的负输入口；P0为PH模拟测量输出口(一般为0-5V)蓝色的电位仪可以自动调节P0口的电压和输出值。2V5：一个基准2.5V(也许可不用)T1为温度输出(插入DS18B20温度传感器后方可以继续使用,就是一个模块上等的白色端子接口),它所输出的信号是DS18B20的数码信号。温度补偿的功能主要是通过一个软件进行补偿，计算方式为能斯特方程。(由于温度变化对PH的影响较小，建议在非特定条件下，无需做温度补偿)。PH传感器原理图如图4所示。
显示模块采用LCD1602，具有标准的14脚，接口的引脚说明如下：VSS引脚接地，VDD引脚接5V的正电源，液晶显示器的对比度调整端是引脚A0。RS引脚的功能是寄存器选择，当高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。读写信号线是RW引脚，高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。RS和RW共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,RS为低电平RW为高电平时可以读取信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。E引脚是面向用户的液晶使用功能命令终端，E端由于向高电平不断跳转而转变成为低稳压电平时,液晶模块就一定会自动执行这个使能命令。D0-D7为8位双向数据线，这个设计分别接PB8-PB15。A和K俩个引脚悬空。系统中采用LCD1602作为一个显示元件显示输出的信息，具体的电路图如图5所示。
通信模块采用WIFI无线通信模块，WIFI(wirelessfidelity,无线保真网络技术)的最大主要特征之一是那就是它的数据传输速度相对比较高，而且它还可以能够自动控制调节网络带宽，可以有效率的保证无线网络的安全稳定和保证网络的可靠。WIFI模块电路图如图6所示。
具体实施方式及原理：
水位测量模块采用超声波射频发射机、超声波接受器及其相关控制电路模块组成。借助于超声波反射性好的特点，基本设计和工作原理：主控芯片向超声波模块发送信号，模块接收数据后，超声波发射端发送超声波，当超声波遇到障碍物后返回，接收端接收到信号后，向主控芯片发送信号，主控芯片通过A/D转换，然后将所需时间周期发送给单片机，然后通过相应计算，得出距离。
水质检测模块采用的电导率传感器模块，能够实时地检测各类水质的TDS数值，能够实现检测水中的化学物和液体的电导性参数。总溶解性固体，我们通常把它称为各种溶解性固体的总量，测量单位为毫克/升(mg/L)，要表达的就是1升水中至少要溶有多少毫克的溶解性固体。TDS数值越高，就说明水中所含的溶质特别多。
PH检测模块由PH传感器和PH值转换器两个部分组成，PH传感器检测水样重的氢离子浓度，将测得的数据通过PH值转换器转换成特定的电压信号，之后就按照标准的曲线把输出来的电压信号改变成了待检测溶液中的PH值数据。
无线通信技术是指多个节点间不经由导体或缆线传播进行的远距离传输通讯，利用WiFi模块等可以进行无线通讯。无线通讯包括各种固定式、移动式和便携式应用，通过手机串口助手实现远程数据显示。
基于上述，本发明通过主控芯片统一接受整理检测数据，并通过通信模块，以无线的方式远程发送给终端。其中通过电导率传感器加测水质的TDS数值，通过超声波检测水位，通过PH传感器和PH值转换器来检测PH，检测全面且准确。
由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。