水质测定仪以及水质测定仪的控制方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种水质测定仪以及水质测定仪的控制方法，涉及水质测量技术，以保证测试数据的完整性，并降低成本。其中，水质测定仪包括：供电电路部分，供电电路部分的一端连接到系统电源部分，另一端连接到水质测定电路的一端，水质测定电路的另一端连接到系统电源部分。当系统上电时，按键开关断开，通过复位电路部分和控制电路部分控制单片机电路部分复位，接通系统电源部分为单片机电路部分供电；当按键开关闭合时，激活单片机电路部分的外部中断，通过复位电路部分和控制电路部分使得单片机电路部分与系统电源部分断开，控制单片机电路部分工作在休眠状态。
【专利说明】水质测定仪以及水质测定仪的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种水质测量技术，尤其涉及一种水质测定仪以及水质测定仪的控制方法。
【背景技术】
[0002]为了测定水源的污染指标，现有技术中提供了一种便携式水质测定仪，工作人员 可以将这种便携式水质测定仪带到测试现场进行水质测定。但是，这种在使用这种便携式 水质测定仪的工作过程中，需要提供220V的系统电源供其工作。因此，在这种便携式水质 测定仪需要专门的开关电路来直接关闭系统电源，从而有可能在系统电源关闭时导致测试 数据的丢失，并且该专门的开关电路增加了便携式水质测定仪的成本。
【发明内容】
[0003]本发明实施例提供一种水质测定仪以及水质测定仪的控制方法，以保证测试数据 的完整性，并降低成本。
[0004]本发明实施例采用如下技术方案:
[0005]一种水质测定仪，包括:供电电路部分，所述供电电路部分的一端连接到系统电源 部分，另一端连接到水质测定电路的一端，所述水质测定电路的另一端连接到所述系统电 源部分；其中:
[0006]所述供电电路部分包括按键开关、单片机电路部分、控制电路部分和复位电路部 分，所述按键开关一端连接到地，另一端连接到所述单片机电路部分的一个外部中断引脚 上和所述控制电路部分的第一和第二输入端，所述单片机电路部分的一个输入/输出引脚 连接到所述系统电源部分和所述控制电路部分的第三输入端，所述控制电路部分的输出端 连接到所述单片机电路部分的复位引脚；所述控制电路部分的第四输入端连接到所述复位 电路部分的输出端；
[0007]当系统上电时，将所述按键开关断开，通过所述复位电路部分和所述控制电路部 分控制所述单片机电路部分复位，并接通系统电源部分为所述单片机电路部分供电；
[0008]当所述按键开关闭合时，激活所述单片机电路部分的外部中断，通过所述复位电 路部分和所述控制电路部分使得所述单片机电路部分与系统电源部分断开，控制所述单片 机电路部分工作在休眠状态。
[0009]一种水质测定仪的控制方法，包括:
[0010]当系统上电时，按键开关断开，通过复位电路部分和控制电路部分控制单片机电 路部分复位，接通系统电源部分为所述单片机电路部分供电；
[0011]当所述按键开关闭合时，激活所述单片机电路部分的外部中断，通过所述复位电 路部分和所述控制电路部分使得所述单片机电路部分与系统电源部分断开，控制所述单片 机电路部分工作在休眠状态。
[0012]本发明实施例提供的水质测定仪以及水质测定仪的控制方法，当系统上电时，接通系统电源部分为单片机电路部分供电；当按键开关闭合时，控制单片机电路部分工作在 休眠状态。因此，可以看出单片机电路部分始终有电，从而保证了测试数据的完整性；而且 本发明实施例中无需专门的开关电路，只需要按键开关、复位电路部分和控制电路部分就 能控制系统电源的工作，从而节约了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。
[0014]图1为本发明实施一的水质测定仪的示意图；
[0015]图2为水质测定仪的供电电路部分的具体示意图；
[0016]图3为水质测定仪的比色计电路部分的具体示意图；
[0017]图4为水质测定仪的Ph值测量电路部分的具体示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]如图1所示，为本发明实施一的水质测定仪的示意图。其中，本发明实施一的水质 测定仪包括:供电电路部分11，所述供电电路部分11的一端连接到系统电源部分12，另一 端连接到水质测定电路13的一端，所述水质测定电路13的另一端连接到所述系统电源部 分12。
[0020]其中，如图2所示，为所述供电电路部分的具体示意图。其中，所述供电电路部分 11包括按键开关SW1、单片机电路部分112、控制电路部分113和复位电路部分114。
[0021]结合图2所示，所述按键开关SWl—端连接到地，另一端连接到所述单片机电路部 分112的一个外部中断引脚上(图中为INT1)和所述控制电路部分113的第一和第二输入 端8和9，所述单片机电路部分的一个输入/输出引脚(图中为P24)接到所述系统电源部 分12和所述控制电路部分113的第三输入端6，所述控制电路部分113的输出端3连接到 所述单片机电路部分112的复位引脚RESET ;所述控制电路部分113的第四输入端I连接 到所述复位电路部分的输出端100上。
[0022]在图2中可以看出，所述控制电路部分113包括第一与非门U7C，第二与非门U7B 和第三与非门U7A。其中所述第一与非门U7C的两输入端分别为所述控制电路部分113的 第一输入端8和第二输入端9，所述第一与非门U7C的输出端10连接到所述第二与非门U7B 的一个输入端5，所述第二与非门U7B的另一输入端为所述控制电路部分113的所述第三输 入端6 ;所述第二与非门U7B的输出端连接到所述第三与非门U7A的一个输入端2，所述第 三与非门U7A的另一输入端为所述第四输入端I ;所述第三与非门U7A的输出端3连接到 所述单片机电路部分的复位引脚RESET。[0023]在上述电路中，当系统上电时，将所述按键开关断开，通过所述复位电路部分和所 述控制电路部分控制所述单片机电路部分复位，并接通系统电源部分为所述单片机电路部 分供电。
[0024]具体的，系统上电时复位电路部分的输出100为低电平，使得U7A的输入端I为低 电平，U7A的输出3为高电平，从而使得单片机电路部分的复位引脚RESET为高电平，单片机 电路部分复位。从而触发启动控制单片机电路部分的内部程序控制P24引脚为低电平，供 电电路部分的VTl导通，为所述单片机电路部分供电，此时，U7B的输入端6为低电平。此 时，U7C的输入端8，9为高电平，U7C的输出端10为低电平，因此，U7B的输出端4为低电 平，U7A的输出端3为低电平，RESET为低电平，从而单片机电路部分正常工作。
[0025]当所述按键开关闭合时，激活所述单片机电路部分的外部中断，通过所述复位电 路部分和所述控制电路部分使得所述单片机电路部分与系统电源部分断开，控制所述单片 机电路部分工作在休眠状态。
[0026]具体的，当所述按键开关闭合时，触发启动控制单片机电路部分的内部程序控制 P24引脚为高电平，VTl截止，停止为所述单片机电路部分供电，因此U7B的输入端6为高 电平，U7B的输入端5处于低电平，因此，U7B的4为高电平。此时，U7A的输入端I为高电 平，输入端2为高电平，输出端3为低电平，RESET为低电平，使得所述单片机电路部分处于 休眠状态，系统功耗降低电平，此时系统的耗电在毫安级别。而按键开关闭合，U7C的输入 端8，9为低电平，U7C的输出端10为高电平，U7B的输入端5为高电平，U7B的输出端4为 低电平。此时，U7A的输入端2为低电平，输出端3为高电平，从而RESET为高电平，单片机 电路部分复位，接通系统电源部分为所述单片机电路部分供电，又开始正常工作。
[0027]由上可以看出，本发明实施例一的水质测定仪，当系统上电时，接通系统电源部分 为单片机电路部分供电；当按键开关闭合时，控制单片机电路部分工作在休眠状态。因此， 可以看出单片机电路部分始终有电，从而保证了测试数据的完整性；而且本发明实施例中 无需专门的开关电路，只需要按键开关、复位电路部分和控制电路部分就能控制系统电源 的工作，从而节约了成本。
[0028]图1中的水质测定电路13所述水质测定部分包括比色计电路部分131和Ph值测 量电路部分132。
[0029]如图3所示，为本发明实施例中比色计电路部分的具体示意图。其中，所述比色计 电路部分包括:第一放大器U1B，第二放大器U1A，温度补偿电路1311，半导体发光源1312 以及附加控制电路1313。
[0030]其中，所述第一放大器UlB的第一和第二输入端5和6分别连接到所述半导体发 光源1312的第一和第二输出端101和102，所述第一放大器的输出端7连接到所述第二放 大器UlA的第一输入端3 ;所述第二放大器的第二输入端2连接到温度补偿电路1311的输 出端2 ;所述半导体发光源的第三和第四输出端103和104分别连接到所述附加控制电路 的第一和第二输入端81和91。
[0031]在此示例中，为简化结构，所述半导体发光源采用单波长半导体光源。但是，半导 体光源的发光强度与温度有关，随温度的升高，半导体光源的发光效率降低，发光强度减 小，从而造成水质测定仪漂移，因此为解决此问题，所述温度补偿电路包括负温度系数热敏 电阻13。[0032]在图3中，UlA的放大倍数为A = 1+R4/(R5+R13)。由于所述半导体发光源随着 温度的增加，其输出电流减小，而R13随着温度的增加其阻值也减小，因此适当选择R4、R5、 R6、R10、R13的阻值可以抵消由于温度变化引起的比色计电路部分输出的漂移。
[0033]如图4所示，为本发明实施例中Ph值测量电路部分的具体示意图。Ph值测量电路 部分132包括:Ph电极200，单极性放大器电路201以及稳压电路202。
[0034]其中，所述Ph电极200的负极连接到所述稳压电路，所述Ph电极200的正极连接 到所述单极性放大器电路201的第一输入端5，所述单极性放大器电路201的第二输入端6 连接到所述系统电源部分。通过稳压电路，使得Ph电极200的负极为IV左右的正电压，因 此，在测量过程中，可使得所述Ph电极的输出保持在正电压。
[0035]再如图4所示，所述单极性放大器电路包括第三放大器U8B和第四放大器U8A。其 中，所述第三放大器U8B的一个输入端为所述单极性放大器电路的第一输入端5，所述第三 放大器的输出端7连接到所述第四放大器U8A的第一输入端3，所述第四放大器U8A的第二 输入端8为所述单极性放大器电路的第二输入端，连接到所述系统电源部分。
[0036]由于在Ph值测量电路部分采用的玻璃电极的Ph探头的输出是氢离子活度变化10 倍，电极的输出变化约±59mV，所以，Ph值电极的放大电路要采用双极性供电，以适应电位 的极性变化。为此，本实施例采用了提高Ph电极负极电位的方法，使电极的输出在其全量 程范围内均保持在正电压输出，从而采用单极性供电的放大电路可以完成Ph值探头的输 出电压的放大和调整工作。这可以大大简化电源电路，减小需要的电池的数量，简化仪器结 构。
[0037]此外，本发明实施例二还提供了一种上述水质测定仪的控制方法，包括:
[0038]当系统上电时，按键开关断开，通过复位电路部分和控制电路部分控制单片机电 路部分复位，接通系统电源部分为所述单片机电路部分供电；
[0039]当所述按键开关闭合时，激活所述单片机电路部分的外部中断，通过所述复位电 路部分和所述控制电路部分使得所述单片机电路部分与系统电源部分断开，控制所述单片 机电路部分工作在休眠状态。
[0040]此外，在所述方法中，还可利用所述温度补偿电路消除所述比色计电路部分的输 出漂移，以及通过所述单极性放大器电路以及所述稳压电路控制所述Ph电极的输出保持 在正电压。
[0041]因此，可以看出由于单片机电路部分始终有电，从而保证了测试数据的完整性；而 且本发明实施例中无需专门的开关电路，只需要按键开关、复位电路部分和控制电路部分 就能控制系统电源的工作，从而节约了成本。同时，又能大大简化电源电路，减小需要的电 池的数量，简化仪器结构。
[0042]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【权利要求】
1.一种水质测定仪，其特征在于，包括:供电电路部分，所述供电电路部分的一端连接到系统电源部分，另一端连接到水质测定电路的一端，所述水质测定电路的另一端连接到所述系统电源部分；其中: 所述供电电路部分包括按键开关、单片机电路部分、控制电路部分和复位电路部分，所述按键开关一端连接到地，另一端连接到所述单片机电路部分的一个外部中断引脚和所述控制电路部分的第一和第二输入端，所述单片机电路部分的一个输入/输出引脚连接到所述系统电源部分和所述控制电路部分的第三输入端，所述控制电路部分的输出端连接到所述单片机电路部分的复位引脚；所述控制电路部分的第四输入端连接到所述复位电路部分的输出端；当系统上电时，将所述按键开关断开，通过所述复位电路部分和所述控制电路部分控制所述单片机电路部分复位，并接通系统电源部分为所述单片机电路部分供电；当所述按键开关闭合时，激活所述单片机电路部分的外部中断，通过所述复位电路部分和所述控制电路部分使得所述单片机电路部分与系统电源部分断开，控制所述单片机电路部分工作在休眠状态。
2.根据权利要求1所述的水质测定仪，其特征在于，所述控制电路部分包括第一与非门，第二与非门和第三与非门；其中所述第一与非门的两输入端分别为所述第一输入端和第二输入端，所述第一与非门的输出端连接到所述第二与非门的一个输入端，所述第二与非门的另一输入端为所述第三输入端；所述第二与非门的输出端连接到所述第三与非门的一个输入端，述第三与非门的另一输入端为所述第四输入端；所述第三与非门的输出端连接到所述单片机电路部分的复位引脚。
3.根据权利要求1-3任一所述的水质测定仪，其特征在于，所述水质测定部分包括比色计电路部分和Ph值测量电路部分；其中，所述比色计电路部分包括:第一放大器，第二放大器，温度补偿电路，半导体发光源以及附加控制电路；其中，所述第一放大器的第一和第二输入端分别连接到所述半导体发光源的第一和第二输出端，所述第一放大器的输出端连接到所述第二放大器的第一输入端；所述第二放大器的第二输入端连接到温度补偿电路的输出端；所述半导体发光源的第三和第四输出端分别连接到所述附加控制电路的第一和第二输入端；所述Ph值测量电路部分包括:Ph电极，单极性放大器电路以及稳压电路；其中，所述Ph电极的负极连接到所述稳压电路，所述Ph电极的正极连接到所述单极性放大器电路的第一输入端，所述单极性放大器电路的第二输入端连接到所述系统电源部分，使得所述Ph电极的输出保持在正电压。
4.根据权利要求3所述的水质测定仪，其特征在于，所述温度补偿电路包括负温度系数热敏电阻。
5.根据权利要求3所述的水质测定仪，其特征在于，所述单极性放大器电路包括第三放大器和第四放大器；其中，所述第三放大器的一个输入端为所述单极性放大器电路的第一输入端，所述第三放大器的输出端连接到所述第四放大器的第一输入端，所述第四放大器的第二输入端为所述单极性放大器电路的第二输入端。
6.一种根据权利要求1-5任一所述的水质测定仪的控制方法，其特征在于，包括: 当系统上电时，将按键开关断开，通过复位电路部分和控制电路部分控制单片机电路部分复位，并接通系统电源部分为所述单片机电路部分供电；当所述按键开关闭合时，激活所述单片机电路部分的外部中断，通过所述复位电路部分和所述控制电路部分使得所述单片机电路部分与系统电源部分断开，控制所述单片机电路部分工作在休眠状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述水质测定部分包括比色计电路部分和Ph值测量电路部分；所述比色计电路部分包括:第一放大器，第二放大器，温度补偿电路，半导体发光源以及附加控制电路；所述Ph值测量电路部分包括:Ph电极，单极性放大器电路以及稳压电路；所述方法还包括:利用所述温度补偿电路消除所述比色计电路部分的输出漂移； 通过所述单极性放大器电路以及所述稳压电路控制所述Ph电极的输出保持在正电压。
【文档编号】G01N21/78GK103592293SQ201210288919
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月15日 优先权日:2012年8月15日
【发明者】郭永平, 宋彦湘 申请人:郭永平, 宋彦湘