地层水氯离子浓度检测仪设计.doc

摘要:地层水氯离子浓度检测仪用于油气勘探和开发过程中检测地层水，用于分析地矿依据参数之一。目前用人眼比对色彩法误差大。本课题采用电子眼的方法即采用色彩传感器经信号变换电路，再由计算机数据采集处理，对试纸的色彩进行设别，显示数据，从而获得相对精确的测量值。这种方法方便，快捷，环保，得出的数据满足生产实际的需要。

本文提出一种基于颜色传感器的试纸检测的新方法，针对现有试纸检测方法主要靠人眼观察存在的不足，创造性的将颜色传感器引入试纸检测方法中，大大提高了检测精度，除了能检测氯离子外，还可以应用到所有试纸检测方法。整个仪器成本低廉、操作方便且适合野外检测使用。

为了方便对地层水氯离子精确快速检测，将单片机AT89C52与高分辨率可编程颜色传感器TCS230相结合，形成了基于TCS230的颜色检测系统。

进给机构采用步进电机作为执行元件，采用丝杠螺母传动，由单片机进行控制，能够满足位置精度要求。

检测机构是基于TCS230的颜色检测系统的机构，实现颜色的采集。

关键词：色彩检测；颜色传感器TCS230；试纸；单片机；控制电路

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1 引言-1

1.2 课题意义及要求-1

1.3 发展现状-2

1.4课题内容-3

第2章 总体设计-5

2.1检测方法设计-5

2.1.1 色彩信号采集设计-6

2.1.2 氯离子浓度数值显示的设计-7

2.2 检测系统的功能-7

2.3 检测系统总体结构-8

2.3.1 机械装置部分-8

2.3.2 电路模块-9

2.3.3 传感部分-9

第3章 传感部分的设计-11

3.1 颜色传感器的选择-11

3.2 基于三原色的检测原理-12

3.3光源的选择-13

3.4 传感器和光源的安装-13

第4章 机械装置设计-17

4.1进给功能的设计-17

4.1.1 试纸运动机构-17

4.1.2 执行元件的选择-18

4.1.3 联轴器-20

4.2 试纸的定位-21

4.3 野外功能的设计-23

4.4 人机对话功能的实现-23

第5章 电路原理设计-25

5.1以单片机为核心的控制部分-25

5.1.1 颜色检测电路-27

5.1.2 外部复位电路-28

5.1.3 时钟电路-28

5.1.4 片外存储及I/O口扩展-29

5.2 数据显示模块-30

5.2.1数码管显示-30

5.2.2按键的设计-30

5.2.3 步进电机驱动模块-31

5.3电源电路的设计-32

5.4 其它电路-33

第6章 软件设计-35

结论与展望-37

参考文献-38

致谢-39