Nghiên cứu,thiết kế và chế tạo thiết bị đo độ PH

LUAN AN TOT NGHIEP DAI HOC CHUYEN NGANH CO TIN KY THUAT LUAN AN TOT NGHIEP Đề tài: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐO ĐỘ pH GVHD: TS Lê Đình Phương TS Trịnh Xuân Giao SVTH: Dương Hải Đăng MSSV: 99KC018 99KC032 99KCI Lớp ta5,4meeA144 TS s2 Lâm Khánh Hồng : m 2004 ă N 07 g n h T , M C H TP BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO “Trường ĐHDL Kỹ Thuật Cơng Nghệ Khoa Cơ Khí Tự Động - Robot CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập — Tự Do - Hạnh Phúc Tp.HCM ngày 10 tháng Ú? năm 2004 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Chú ý: Sinh viên phải dán tờ vào trang thứ thuyết minh) MSSV: 99KC018 HỌ VÀ TÊN: DƯƠNG HẢI ĐĂNG NGANH: LÂM KHÁNH HỒNG MSSV: 99KC032 CO TIN KY THUAT LỚP: 99KCI - Đầu để Đề án: NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY ĐƠ ĐỘ pH — Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): Nghiên cứu đầu độ pH, đặc tính kỹ thuật thơng số số loại đầu đo pH có thị trường chỉnh, Trên sở kết bước một, thiết kế mạch đo thiết bị đo hoàn cụ thể bao gồm bước sau: phù hợp - Thiết kế, chế tạo mạch khuyếch đại chuyển đổi analog / digital với đầu đo chọn - Thiết kế chế tạo phẩn xứ lý trung tâm, sở Micro Controler MCS51, cu thể §9C55 - Thiết kế, chế tạo cụm bàn phím / display - Nghiên cứu giải thuật viết phần mềm cho thiết bị đo ~ Ngày giao nhiệm vụ Đồ ấn: Ngày 29 tháng 03 năm 2004 4— Ngay hoàn thành nhiệm vụ: 12 tuần kể từ ngày giao dé Phân hướng dẫn — Ho tén cần hướng dẫn: IDDT.S 2)T.§ Phần mềm, giải thuật thiết Lê Đình Phương kế thiết bị đo pH Trịnh Xuân Giao Ngày Jƒ tháng đ¿-năm last, CHỦ NHIỆM KHOA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHÍNH (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) mm pf ar LS am Vin Dry vế Of pues nn — TS Lecbiet thường - BỘ GIÁO DUC VA BAO TAO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Khoa Cơ Khi Tự Động ~ Robot REI Đại Học DL Kỹ Thuật Công Nghệ Tp HCM Độc lập - Tự - Hạnh phúc 00000 Tp HCM, Ngay /., Thing }-, Nim 2004 PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho cán hướng dẫn) UMSSV -_?% Ke 2/8 Họ Tên SV :_ ĐƯỂN&- HAI DANE Ngành Dé tai; KHANH LẦM tw dap “thu tn Ao aS pH ' TRINH Tổng quất ban thuyét minh: (4G — „Số chương: Số bắng số liệu: Sf thi edu, Họ Tên cán hướng dẫn : Sốtrang: HONG iy Số tài liệu tham khảo : Hiện vật (sản phẩm) : 4+ ,Lớp: # &€ đ _eba' tad A XuAN bt S140 Š phan „Số hình vẽ: @_ ye Pf KS OF2, _#† _, Phần mềm tính tốn : + , Thuyết minh máy tính : Tổng quát vẽ : , Bắn A2: „ Bản AI : Tổng số vẽ : Ban AO: „ Số vẽ máy tính : Số bắn vẽ tay : , Khổ khác : 7- Những thiếu xót Đồ Ấn Tốt Nghiệp : Db wey_ eH a Liting pal tras tip Ras te bow, thu, 1/4 8- Để nghị : Được bảo vệ IX Bổ sung thêm để bảo vệ L] Không bảo vệ L) 9- Câu hỏi sinh viên phải trả lời trước hội đồng : Thầy Cô Hướng Dẫn (Ký tên ghi rõ họ tên) Ue — — lint Xuâu địa Em xin chân thành cảm ơn giúp đỡ thầy Lê Đình Phương, thầy Trịnh Xuân Giao với tất thầy khoa Cơ Khí - Tự Động Robot, tận tâm giúp đỡ em hoàn thành chuyên để Tuy thời gian làm chuyên dé tốt nghiệp tháng chưa đáp ứng thời gian thực tế để hoàn thành việc nghiên cứu, thiết kế chế tạo thành phẩm thiết bị điện tử, chun để em cịn mang tính chất học hỏi Chắc chắn chuyên để cịn nhiều thiếu sót trình độ thân hạn chế lý thuyết thực hành cịn có khoảng cách Dù nữa, suốt thời gian thực chuyên để này, em học nhiều điều bổ ích việc nâng cao kiến thức hiểu biết thực tế Mong điều giúp ích cho em cơng tác sau !!! TP Hà Chí Minh, ngày 02 tháng 07 năm 2004 Sinh viên thực hiện: Dương Hải Đăng Lâm Khánh Hồng WUC LUC thmm LỜI MỞ ĐẦU Phén 1: DQ pH VA CAM BIEN BO ĐỘ pH TONG QUAN VE ĐỘ pH Trị số pH Néng dé ion H+ Đo nỗng độ ion H+ phương pháp điện tử II ĐIỆN CỰC pH Các loại điện cực đo pH thường dùng 1.1 Điện cực Atimon điện cực Winsnut 1,2 13 Điện cực thuỷ tính Điện cực tổng hợp Một số lưu ý sử dụng điện cực pH “ a Điện bất đối xứng giao điểm đẳng nhiệt điện cực thuỷ tỉnh trang 10 b _ Sự bù trừ nhiệt độ chuẩn hoá: c Điện cực chuẩn cách bảo quần: d Dung dịch đệm điện cực thuỷ tỉnh dung địch e, Céchgingitdiéncuc; đệm dùng chuẩn hoá máy đo pH I HIEU CHINH pH TRONG QUA TRINHSANXUAT: TV.MOT SO LOATBAU BO VA THIET B] BO pH trang 14 "—" ân ssea trang l6 trang 17 1, Giới thiệu số loại cảm biến Một số thiết bị pH có thị trường Pin 2: THIET KE MAY ĐO ĐỘ pH I MUC TIÊU CỦA LUẬN ÁN: II SƠ ĐỒ KHOI HỆ THỐNG: 1I.SƠ LƯỢC VẼ CHỨC NĂNG CÁC KHỐI:; Phdn 3: THIET KE PHAN CUNG CHO CAC KHOI CHỨC NĂNG Chuong 1: DIEN CUC pH Chuong 2: DISPLAY- BAN PHIM trang 27 Phan hiển thị: -e lrang 28 Phần bàn phím: trang 30 Sử dụng linh kiện: trang 30 Sơ đồ nguyên lý : .trang 31 Thiết kế mạch in: trang 32 Chương 3: MẠCH KHUYẾCH ĐẠI VÀ CHUYỂN BỔI A/D L BIẾN ĐỔI TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ-SỐ VÀ TÍN HIỆU SỐ-TƯƠNG TỰ: Nguyên tắc hoạt động biến đổi số — tương tự Nguyên tắc hoạt động biến đổi tương tự~ số II BỘ CHUYỂN ĐỔI AD7705: Chức chân AD7705: 2, Chức chân AD7705: 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Thanh ghi truyén théng (Communication regrister) Thanh ghi cài đặt (Setup Register) Thanh ghi xung (Clock Register) Thanh ghi dif liéu (data register) Thanh ghi kiểm tra (Test Register) 2.6 Thanh ghi hiệu chỉnh mức (Zero-Scale Calibration Register) 2.7 Thanh ghi hiệu chỉnh toàn thang (Full-Scale Calibration Register) Các lược đỗ thời gian: IH,CÁC LOẠI MẠCH KHUYẾCH Đại cương: 1.1 1.2 13 tha®ewmk® 1.4 1.5 ĐẠI ĐO Mạch điện thay thế: Nguồn điện áp: Nguồn dịng: Khuch dai thuật tốn: Sy phan héi Mạch khuyếch đại điện không đảo cực Mạch khuyếch đại dòng điện đảo cực Ứng dụng mạch khuyếch đại điện Những ứng dụng mạch khuyếch đại dịng a b ¢ Mạch khuyếch đại có biến điệu Mạch khuyếch đại cho cầu đọ Mach tri với khuyếch đại Electrometer IV.NHIEU ĐIỆN TỪ VÀ CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG CHỐNG rang V PHẦN THIẾT KẾ BỘ ĐỆM, BỘ KHUYẾCH ĐẠI VÀ BỘ CHUYỂN ĐỔI ADC Phântchchung: CC 61 Quy trang 61 R Bộ _ Tính tốn mạch khuyếch đại: _ Sử dụng linh kiện : ta Sơ đỗ nguyên lý Thiết kế mạch in ome Chương 4: BỘ NHO BUS ỨC Hoạt động bus FC - Một số loại vi mach ding PC BỘ NHỚ EEPROM 24CXX hà — Đặc điểm Nguyên tắc chung Cấu hình chân Bre = Chương 5: HỌ VI ĐIỀU KHIỂN MCS51 CẤU TẠO VI ĐIỀU KHIỂN 8051 _ Tóm tắt phần cứng họ MSC51 (8051) Cấu trúc vi điểu khiển 8051 chức chân: Tổ chức nhớ phụ: 3.1 3.2 3.3 "em moans 3.4 a, RAM muc dich chung: RAM dinh vi: Các băng ghi (Register Banks) Các ghi chức đặc biệt (Special Function Register) Ti trạng thái chương trình (P§W: Program Staftus Word): Thanh ghi B: Con tré Slack SP (Stack Pointer): Con trổ liệu DPTR (Data Pointer): Các ghi Port (Port Register): Các ghi Timer (Timer Register): Các ghi Port ndi i€p (Serial Port Register): Các ghi ng&t (Interrupt Register): Thanh ghi diéu khién nguén PCON (Power Control Register): TOM TAT TAP LENH CUA 8051 Các chế độ định vị (ADDRESSING MODE): 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 Sự định vị ghi (Register Addressing): Sự định địa trực tiếp (Direct Addressing): Sự định vị địa gián tiếp (Indirect Addressing): Sự định vị địa tức thời (Immediate Addressing): Sự định vị địa tương đối: ... sau: ph? ? hợp - Thiết kế, chế tạo mạch khuyếch đại chuyển đổi analog / digital với đầu đo chọn - Thiết kế chế tạo ph? ??n xứ lý trung tâm, sở Micro Controler MCS51, cu thể §9C55 - Thiết kế, chế tạo. .. ĐƠ ĐỘ pH — Nhiệm vụ (yêu cầu nội dung số liệu ban đầu): Nghiên cứu đầu độ pH, đặc tính kỹ thuật thơng số số loại đầu đo pH có thị trường chỉnh, Trên sở kết bước một, thiết kế mạch đo thiết bị đo. .. LUC thmm LỜI MỞ ĐẦU Ph? ?n 1: DQ pH VA CAM BIEN BO ĐỘ pH TONG QUAN VE ĐỘ pH Trị số pH Néng dé ion H+ Đo nỗng độ ion H+ ph? ?ơng ph? ?p điện tử II ĐIỆN CỰC pH Các loại điện cực đo pH thường dùng 1.1