毕业设计实习报告_毕业设计和实习报告

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毕业实习报告

一、实习内容

1.1了解水质浊度分析仪的发展与现状

水的浊度是表示水中不同大小、比重、形状的悬浮、胶体物质，浮游生物和微生物等杂质对光所产生效应的参数。它并不直接表示水样中的杂质的含量，但与其存在的数量有关，水浊度的测量是利用“水样对光散射和吸收的化学性质”，将水样的浊度转化为电信号，并保证一定准确度和精度的在线水质分析。使用光学散射式浊度测量方法，将浊度转化为光电信号，通过单片机智能处理，对各种工艺过程的水质浊度进行连续分析测定。国内浊度仪器的现状：我国从80年代开始研制和生产工业光电水质浊度仪，由于光源和传感器技术较落后，所以与国外浊度仪相比，技术性能差距非常大，加之电子控制线路部分不先进，长时间以来，工业水质浊度仪在分析仪器中几乎是个空白点。随着国民经济和科学技术的发展，目前国内关于浊度与浊度仪的研究开始逐渐丰富起来，一些高校科研实验室相继投入到研究相关的浊度仪行列中去。但是整体来讲，无论是研究机构的数量还是产品的型号，都比较少和单一，而且大多都是台式的，不是很适合在工厂里使用，在工业应用上有所限制，根据产品技术参数的说明，其测量范围也很有限。国产浊度仪最大的问题是浊度传感器过不了关，特别是光源的稳定性，寿命都没有解决。因此，解决国产浊度传感器稳定测量，是目前急待解决的一个课题。限制我国工业浊度仪发展的另一个难题是：波长880hm红外光发光二极管。这种特殊的LED器件是研制高性能浊度传感发送器的关键，它可以取代以往复庞大的光源和光学系统，不仅结构可以简单小巧，而且成本大大降低，可技术水平非常高，达到90年代后期国际水平。在以前，880nm近红外LED器件几乎都是国外浊度仪厂商特殊订货制造的，市场上并无销售，因此，直接采购十分困难，几乎无法解决。所以许多企业为了解决生产和环保中急需的浊度监测问题，不惜高价进口浊度仪，从而使工程预算上升，为不突破总造价，往往采用减少仪表数量，甚至干脆取消的作法维持平衡，使分析监测手段大大削弱，整体自动化水平下降，不能不说是生产过程和环保治理中的一大遗憾。进入90年代后，在消化吸收国外浊度仪先进技术的基础上，不断进行改进创新，所推出的一些浊度仪器品种虽然没有进口仪器先进，但可以在一般工况中使用，总算填补了我国浊度仪的空白。从其技术参数来看，测量精度及范围还是有限的。

国外浊度仪器的现状：进入21世纪后，国外许多仪器仪表公司推出了技术先进、性

能优良的浊度仪。在众多的浊度仪产品中，具有代表性的品种有英国 ABBKent公司的467×系列；美国HACH公司的T53、556系列；美国Rosemount公司的T1055系列；德国E+H公司的TlirbimaxCUE21/CUE22系列等等。这些新型的工业浊度仪，都是采用单片微计算机技术，许多仪器的单片机都是目前最新型的单片微机芯片。有的公司产品将测定浊度和固体悬浮物可以用同一只探头、同一台仪器操作，只需按一下功能转换键就可以了，不需要重新进行参数设定和更换测量探头，大大扩大了仪器的应用范围，增强了仪器检测的多元化功能。几乎所有高浊度产品都带有自动清洗装置、许多低浊度产品可选配自动清洗装置或自带清洗装置，使仪器可以在较为恶劣的工业环境中使用，如工业废水、粘性较大的工业现场等，又可根据测量要求，对自动清洗程序自行设定，从而保证了浊度仪长期稳定地运行。

随着社会的发展和人们对自身健康的关注以及水资源日益短缺和恶化，使人们对水质越发关注，因此各项水质检测仪器都需要突破难关，迅速发展。统计数据表明，1995-1999年，全国水质分析仪器的年平均销售量位217亿美元，同期中国平均销售额仅为20亿美元左右，占全球总销售额的3.8%。因此中国许多项水质检测仪器都需从国外购买。“十二五”期间，环保部要求县以上城市的污水厂全部采用在线监测，数量巨大，目前发达国家的进口仪器占国内数量的95%，而国内的仪器由于质量不稳定，精度不够远远跟不上社会发展的需要。不但市场占有率低，而且质量不稳定，进口仪器的价格约5万。需进一步扩大用途用于医院污水排放，水产养殖，自来水厂，纯净水厂。

目前，经文献检索，对我国具有一定影响的分析仪器公司中(如上海雷磁分析仪器厂，北京分析仪器厂及四川分析仪器厂等)没有类似成熟产品的信息。同时本仪器采用的波长880nm近红外光发光二极管这种特殊的LED器件，随着国内生产半导体器件的厂商不断发展，技术逐渐进步，已经具备开发这类具有固定波长的LED器件的能力，极大地满足了我国分析仪器这一特殊仪器仪表行业使用需求。在这样的背景下，开发出我们自己的高质量的浊度仪具有非常现实的意义。

1.2水质浊度分析仪的设计过程

本系统采用美国Atmel 公司生产的AT89S52单片机作为主控芯片，采用频率特性好，具有较高的响应频率的硅光电池采集光信号并转化成电信号，经过放大电路把信号放大，再通过A/D转换器，转换成数字信号送入单片机进行分析处理，最后显示出相关数据。

本文所研究的主要内容有以下几个方面：

1．设计主控板模块硬件电路

—芯片选型，确定选用的芯片

—了解芯片的外围电路，分析芯片间的接线方式，设计硬件原理图

—绘制protel电路图

—元器件的选型等

2．设计外围电路及附加设备

—电源及复位电路的选型与设计

—液晶显示电路的选型与设计

—上面两个电路的protel电路图的绘制

3．该系统的软件的设计

—编制主控板读写程序

—编制A/D及液晶显示相关程序

4．对软硬件进行调试

本课程设计的硬件部分，包括信号采集模块，信号放大模块，A/D转换模块，AT89S52主控电路，1602液晶显示模块，串口通信模块，复位以及电源模块。分析了每个模块的功能原理，画出了原理图，介绍了所用主要芯片的特性及用法，并简述了模块设计时的注意事项。信号采集模块采用型号为2CR52的硅光电池，由于采集得到的光电流极其微弱，所以要用芯片ICL7650对信号进行放大，再采用A/D装换芯片TLC549把信号转换为数字信号，输入到单片机最小系统里，经过单片机的处理最后用液晶显示出相关数据。

本课题设计的软件设计采用模块设计，各个模块完成相应的功能。在工作过程中，主控程序或服务程序分别调用相应的子程序以完成浊度信号的检测、各种信号处理以及数据的显示等功能。系统单片机代码采用 C 语言编写，以 Keil uVision2 为开发环境。系统程序主要由主程序、A/D转换子程序、液晶显示子程序、串口发送和接收子程序等部分组成。其中，系统的主程序设计主要完成系统初始化、中断优先级设定以及调用各模块程序，即主要实现各模块程序的链接。设计时只需对水质浊度进行相应的采集处理后，即可让液晶显示当前的数据。

二、实习体会

通过本次毕业设计实习，让我对水质浊度分析仪有了比较深刻的掌握，对水质浊度分析仪特点有了更加深入的了解。通过这次实习让我知道，理论和实际操作还是有很大差距的，在实习过程中遇到了很多问题，但在老师和同学的帮助下都得到了很好的解决，因此

在以后的学习和工作中还要对相关专业内容进一步深入的掌握和学习，为参加工作后能够较快的适应本职岗位打下良好的基础。

三、实习建议

本次实习给我们提供了实验室，大家在一起实习，有什么问题可以及时的相互交流，有什么心得可以一起分享，对我们及时的完成各阶段工作都起到了积极的作用。在做设计过程中对很多系统的东西一时间很难理解，做起来会感觉到有吃力。以前进行过电子工艺焊接实习，我们是不是可以把这个实习的内容变得更加丰富一些，我感觉这样对我们做毕业设计和对相关内容的理解和掌握会更好、更深刻。

四、实习总结

本次实习是对大学四年学习成果的一次综合考察，在实习之前，我查阅相关资料，对水质浊度分析仪的设计有了初步的了解。接下来是进行本毕业设计主要对浊度仪进行总体设计，介绍了水质浊度分析仪的结构、特点、市场前景以及其应用领域。本次设计做的主要工作包括以下几个方面：第一是查阅相关资料逐步形成总体设计方案的构思；第二硬件电路的设计，选好相关器件，画出电路图；第三是软件电路设计，画出程序流程图，写出设计程序并调试运行。

这次设计实习，是对我们学习《51单片机开发与应用》 《电路CAD》 《51单片机C语言程序设计》等课程一次综合；通过在图书馆和数据库查询资料总结所学到的知识，对相应知识有了更深刻理解和学习。在设计过程中遇到了许多困难，但在高老师的悉心指导下，最终完成了本次设计任务；通过本次系统设计实习，我对自己的专业知识有了进一步的巩固与提高，为以后参加工作打下了良好的基础。