一种使用比色法进行水质测试的系统技术方案

本申请公开了一种使用比色法进行水质测试的系统，涉及比色法应用技术领域，包括MCU单元、电机驱动单元、通信单元、光源驱动单元和光电接收单元，MCU单元连接电机驱动单元、通信单元、光源驱动单元和光电接收单元。具有以下优点：本发明专利技术使用比色法，从多个波段使用单波长可见光对受检液体探测。通过使用特定试剂对受检样品进行处理，使得特定的不宜测量的物质含量转为特定波长上对于光线的吸收，具有发热小、功耗低、通带窄、测量精确等优点。通带窄、测量精确等优点。通带窄、测量精确等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种使用比色法进行水质测试的系统


[0001]本专利技术是一种使用比色法进行水质测试的系统，属于比色法应用


技术介绍

[0002]水质监测，是监视和测定水体中污染物的种类、各类污染物的浓 度及变化趋势， 评价水质状况的过程。监测范围十分广泛，包括未被污染和已受污染的天然水(江、河、湖、海和地下水)及各种各样的工业排水等，主要监测项目可分为两大类：一类是反映水质状况的综合指标，如温度、色度、浊度、pH值、电导率、悬浮物、溶解氧、化学需氧量和生化需氧量等；另一类是一些有毒物质，如酚、氰、砷、铅、铬、镉、汞和有机农药等。水质监测可以为环境管理提供数据和资料，可以为评价江河和海洋水质状况提供依据。
[0003]比色法是常用的一种水质测试方法，现有的采用比色法的水质测定仪基本上是采用多光路分别检测，钨灯发出的光照射进入光纤固定座上的透镜射出，经过光纤到达检测区域，通过凸透镜聚光，光经过比色管或者比色皿后到达光电池位置，然后进行数据分析，此种比色法的水质测定仪具有以下缺点：1、钨灯的光在传播过程中会受该光路的光纤透镜差异以及其他制造精度误差，很难保证光路的一致性，从而影响实验结果的准确性和可靠性；2、钨灯发热大，导热功耗大。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种使用比色法进行水质测试的系统，本专利技术使用比色法，从多个波段使用单波长可见光对受检液体探测。通过使用特定试剂对受检样品进行处理，使得特定的不宜测量的物质含量转为特定波长上对于光线的吸收，具有发热小、功耗低、通带窄、测量精确等优点。
[0005]为解决以上技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种使用比色法进行水质测试的系统，包括MCU单元、电机驱动单元、通信单元、光源驱动单元和光电接收单元，MCU单元连接电机驱动单元、通信单元、光源驱动单元和光电接收单元。
[0006]进一步的，所述MCU单元包括芯片U3，芯片U3的型号为STM32F103C8T6，芯片U3的7脚连接有电阻R5一端和电容C17一端，电阻R5另一端接VCC3V3电源，电容C17另一端接地，芯片U3的14脚连接有电阻R6一端和电阻R7一端，电阻R6另一端接VCC12V电源，电阻R7另一端接地。
[0007]进一步的，所述通信单元包括4G模块U1和SIM卡U2，SIM卡U2的1脚连接有4G模块U1的8脚、电容C5一端和电容C6一端，并接SIM
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3V3电源，电容C5另一端和电容C6另一端接地，SIM卡U2的2脚连接有电阻R3一端、电容C6一端和4G模块U1的14脚，电阻R3另一端接SIM
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3V3电源，电容C6另一端接地，SIM卡U2的3脚连接有电容C7一端、电阻R4一端和4G模块U1的14脚，电阻R3另一端接SIM
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3V3电源，电容C7另一端接地，SIM卡U2的7脚连接有电容C8一端、电
阻R2一端和4G模块U1的10脚，电阻R2另一端接SIM
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3V3电源，电容C8另一端接地，SIM卡U2的6脚连接有4G模块U1的16脚。
[0008]进一步的，所述电机驱动单元包括芯片U5，芯片U5的型号为TMC2209
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LA，芯片U5的1脚连接有接口CN13的1脚，芯片U5的26脚连接有接口CN13的2脚，芯片U5的24脚连接有接口CN13的3脚，芯片U5的21脚连接有接口CN13的4脚，接口CN13用于外接电机，芯片U5的22脚和28脚连接有电容C29一端、电容C28一端、电容C27一端和电容C26一端，并接VCC12V电源，电容C28另一端、电容C27另一端和电容C26另一端接地，电容C29另一端连接有芯片U5的6脚，芯片U5的27脚连接有电容C24一端和电阻R11一端，芯片U5的23脚连接有电容C25一端和电阻R12一端，电容C24另一端、电阻R11另一端、电容C25另一端和电阻R12另一端接地，芯片U5的15脚连接有电容C31一端和电容C32一端，并接VCC3V3电源，电容C31另一端和电容C32另一端接地；所述芯片U5的2脚连接有电阻R13一端和芯片U3的13脚，电阻R13另一端接VCC3V3电源，芯片U5的11脚连接有芯片U3的22脚、电阻R14一端和电阻R15一端，电阻R14另一端和电阻R15另一端均各连接有发光二极管一端，发光二极管另一端接地，芯片U5的16脚连接有芯片U3的29脚，芯片U5的19脚连接有芯片U3的21脚。
[0009]进一步的，所述光电接收单元包括电源部分、信号采集部分和放大部分，电源部分连接信号采集部分和放大部分，为信号采集部分和放大部分提供+5V和+/
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2.5V电源。
[0010]进一步的，所述电源部分包括芯片U10，芯片U10的型号为MT3608L，芯片U10的1脚连接有电感L1一端和二极管D1一端，电感L1另一端接VCC3V3电源，二极管D1另一端连接有电容C2一端和电容C3一端，并接5V电源，芯片U10的3脚连接有电容C4一端和电阻R1一端，电容C4另一端和电阻R1另一端连接有电阻R8一端，电阻R8另一端接地，芯片U10的5脚和4脚连接有电容C1一端，并接VCC3V3电源，电容C1另一端接地。
[0011]进一步的，所述电源部分还包括芯片U15，芯片U15的型号为LM27762DSSR，芯片U15的2脚连接有电阻R23一端和电阻R24一端，电阻R23另一端接VCC2V5电源，电阻R24另一端接地，芯片U15的3脚连接有电容C33一端，并接VCC3V3电源，电容C33另一端接地，芯片U15的5脚连接有电容C35一端，电容C35另一端接地，芯片U15的6脚连接有电容C36一端，并接
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2V5电源，电容C36另一端接地，芯片U15的11脚连接有电容C37一端，并接2V5电源，电容C37另一端接地，芯片U15的9脚和10脚之间连接有电容C34，芯片U15的7脚连接有电阻R26一端和电阻R28一端，电阻R26另一端接VCC
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2V5电源，电阻R28另一端接地，芯片U15的12脚与芯片U15的8脚连接。
[0012]进一步的，所述信号采集部分包括芯片U13，芯片U13的1脚连接有电容C9一端和电阻R9一端，电容C9另一端接地，芯片U13的3脚连接有电阻R5一端，电阻R5另一端接VCC3V3电源，芯片U13的4脚连接有电阻R6一端，电阻R6另一端接VCC3V3电源，芯片U13的4脚连接有电容C10一端，并接5V，电容C10另一端接地，电阻R9另一端、芯片U3的3脚和4脚通过I2C总线连接有芯片U3。
[0013]进一步的，所述放大部分包括芯片U11，芯片U11的型号为AD8606ARZ，芯片U11的1脚连接有电阻R31一端、电容C11一端和电阻R32一端，芯片U11的2脚、电阻R31另一端和电容C11另一端连接有线性光电池Q1一端，线性光电池Q1另一端接地，芯片U11的7脚连接有电阻R34一端，电阻R34另一端连接有电容C16一端和电容C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用比色法进行水质测试的系统，其特征在于：包括MCU单元、电机驱动单元、通信单元、光源驱动单元和光电接收单元，MCU单元连接电机驱动单元、通信单元、光源驱动单元和光电接收单元。2.如权利要求1所述的一种使用比色法进行水质测试的系统，其特征在于：所述MCU单元包括芯片U3，芯片U3的型号为STM32F103C8T6，芯片U3的7脚连接有电阻R5一端和电容C17一端，电阻R5另一端接VCC3V3电源，电容C17另一端接地，芯片U3的14脚连接有电阻R6一端和电阻R7一端，电阻R6另一端接VCC12V电源，电阻R7另一端接地。3.如权利要求1所述的一种使用比色法进行水质测试的系统，其特征在于：所述通信单元包括4G模块U1和SIM卡U2，SIM卡U2的1脚连接有4G模块U1的8脚、电容C5一端和电容C6一端，并接SIM
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3V3电源，电容C5另一端和电容C6另一端接地，SIM卡U2的2脚连接有电阻R3一端、电容C6一端和4G模块U1的14脚，电阻R3另一端接SIM
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3V3电源，电容C6另一端接地，SIM卡U2的3脚连接有电容C7一端、电阻R4一端和4G模块U1的14脚，电阻R3另一端接SIM
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3V3电源，电容C7另一端接地，SIM卡U2的7脚连接有电容C8一端、电阻R2一端和4G模块U1的10脚，电阻R2另一端接SIM
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3V3电源，电容C8另一端接地，SIM卡U2的6脚连接有4G模块U1的16脚。4.如权利要求1所述的一种使用比色法进行水质测试的系统，其特征在于：所述电机驱动单元包括芯片U5，芯片U5的型号为TMC2209
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LA，芯片U5的1脚连接有接口CN13的1脚，芯片U5的26脚连接有接口CN13的2脚，芯片U5的24脚连接有接口CN13的3脚，芯片U5的21脚连接有接口CN13的4脚，接口CN13用于外接电机，芯片U5的22脚和28脚连接有电容C29一端、电容C28一端、电容C27一端和电容C26一端，并接VCC12V电源，电容C28另一端、电容C27另一端和电容C26另一端接地，电容C29另一端连接有芯片U5的6脚，芯片U5的27脚连接有电容C24一端和电阻R11一端，芯片U5的23脚连接有电容C25一端和电阻R12一端，电容C24另一端、电阻R11另一端、电容C25另一端和电阻R12另一端接地，芯片U5的15脚连接有电容C31一端和电容C32一端，并接VCC3V3电源，电容C31另一端和电容C32另一端接地；所述芯片U5的2脚连接有电阻R13一端和芯片U3的13脚，电阻R13另一端接VCC3V3电源，芯片U5的11脚连接有芯片U3的22脚、电阻R14一端和电阻R15一端，电阻R14另一端和电阻R15另一端均各连接有发光二极管一端，发光二极管另一端接地，芯片U5的16脚连接有芯片U3的29脚，芯片U5的19脚连接有芯片U3的21脚。5.如权利要求1所述的一种使用比色法进行水质测试的系统，其特征在于：所述光电接收单元包括电源部分、信号采集部分和放大部分，电源部分连接信号采集部分和放大部分，为信号采集部分和放大部分提供+5V和+/
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2.5V电源。6.如权利要求5所述的一种使用比色法进行水质测试的系统，其特征在于：所述电源部分包括芯片U10，芯片U10的型号为MT3608L，芯片U10的1脚连接有电感L1一端和二极管D1一端，电感L1另一端接VCC3V3电源，二极管D1另一端连接有电容C2一端和电容C3一端，并接5V电源，芯片U10的3脚连接有电容C4一端和电阻R1一端，电容C4另一端和电阻R1另一端连接有电阻R8一端，电阻R8另一端接地，芯片U10的5脚和4脚连接有电容C1一端，并接VCC3V3电源，电容C1另一端接地。7.如权利要求5所述的一种使用比色法进行水质测试的系统，其特征在于：所述电源部分还包括芯片U15，芯片U15的型号为LM27762DSSR，芯片U15的2脚连接有电阻R23一端和电阻R24一端，电阻R23另一端接VCC2V5电源，电阻R24另一端接地，芯片U15的3脚连接有电容
C33一端，并接VCC3V3电源，电容C33另一端接地，芯片U15的5脚连接有电容C35一端，电容C35另一端接地，芯片U15的6脚连接有电容C36一端，并接
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2V5电源，电容C36另一端接地，芯片U15的11脚连接有电容C37一端，并接2V5电源，电容C37另一端接地，芯片U15的9脚和10脚之间连接有电容C34，芯片U15的7脚连接有电阻R26一端和电阻R28一端，电阻R26另一端接VCC
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2V5电源，电阻R28另一端接地，芯片U15的12脚与芯片U15的8脚连接。8.如权利要求5所述的一种使用比色法进行水质测试的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：李治辰，
申请(专利权)人：山东霍尔德电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：