电导率滴定仪

王大富

1. #include <OneWire.h>
   
2. #define pH_PIN A5
   
3. #define EC_PIN A4
   
4. int DS18B20_Pin = D3; //DS18B20信号引脚在D3上
   
5. OneWire ds(DS18B20_Pin);  //配置数字引脚D3
   
6. 
   
7. int x,i=0, n = 0,j=0,k,nn,N;
   
8. float voltage, ecValue,ecValue_sum,ecValue_aver,ecValue_t[500], temperature = 25.0;
   
9. float _kvalueLow = 0.820756, _kvalueHigh = 1.003577, _kvalue = 0.987, rawEC, valueTemp, value;
   
10. float celsius, fahrenheit;
    
11. float Temp_Buffer = 0, vv = 0;
    
12. float val = 0, EV = 0, strain = 0, pH = 0;
    
13. 
    
14. void setup()
    
15. { Serial.begin(9600);
    
16.   pinMode(pH_PIN, INPUT);
    
17.   pinMode(EC_PIN, INPUT);
    
18.   pinMode(D6, OUTPUT); // Enable: EN可以使用单片机端口控制，也可以直接连接GND使能
    
19.   pinMode(D5, OUTPUT); // steps:脉冲个数
    
20.   pinMode(D4, OUTPUT); // dir:为方向控制
    
21. digitalWrite(D6, LOW); // Enable处于低电平或悬空时能够正常运行
    
22. //  pinMode(D8, OUTPUT);digitalWrite(D8, HIGH);
    
23. //  pinMode(D9, OUTPUT);digitalWrite(D9, HIGH);
    
24. //  pinMode(D10, OUTPUT);digitalWrite(D10, HIGH);
    
25. 
    
26. 
    
27.   while(j < 1){celsius=getTemp();j++;}
    
28. }
    
29. 
    
30. void loop()
    
31. { if(Serial.read()=='1'){//串口接收到1时运行以下函数
    
32.   n = 0;
    
33.   for (i = 0; i < 10000000000000; i++)
    
34.   {n++;
    
35.   if(Serial.read()=='0'){break;}//串口接收到0时跳出循环
    
36.   
    
37.   celsius=getTemp();
    
38.   Serial.print(celsius); Serial.print(' '); //串口输出温度
    
39.    
    
40.   //pHval();//测量pH
    
41.   
    
42.   ecValue_sum=0;
    
43.   nn=100;
    
44.   for (k = 0; k < nn; k++){ECdata();ecValue_t[k]=ecValue;delay(10);}
    
45.   sort();
    
46.   N=0;
    
47.   for (k = 20; k < 80; k++){ecValue_sum=ecValue_sum+ecValue_t[k];N++;}
    
48.   ecValue_aver=ecValue_sum/N;
    
49.   
    
50.   Serial.print(voltage,4); Serial.print(' '); //串口输出pH
    
51.   Serial.print(ecValue_aver,4); Serial.print(' '); //口输出电导率
    
52.   
    
53.   motor();//添加溶液
    
54.   Serial.println(n*0.01389*1.1429); //串口输出体积
    
55. }}
    
56. }
    
57. 
    
58. void sort()
    
59. {int ii,jj;
    
60. float temp1;
    
61.     for(ii=0;ii<nn-1;ii++)
    
62.     {for(jj=0;jj<nn-1-ii;jj++)
    
63.         {if(ecValue_t[jj]>ecValue_t[jj+1])
    
64.             {   temp1=ecValue_t[jj];
    
65.                 ecValue_t[jj]=ecValue_t[jj+1];
    
66.                 ecValue_t[jj+1]=temp1;
    
67.             }
    
68.         }
    
69.     }
    
70. }
    
71. 
    
72. 
    
73. void motor() {//控制42步进电机
    
74.   digitalWrite(D4, HIGH); // Set Dir high
    
75.   for (x = 0; x < 200; x++) // 300个脉冲数
    
76.   { digitalWrite(D5, HIGH); // Output high
    
77.     delayMicroseconds(600); // Wait 1/2 a ms
    
78.     digitalWrite(D5, LOW); // Output low
    
79.     delayMicroseconds(600); // Wait 1/2 a ms
    
80.   }
    
81. }
    
82. 
    
83. void pHval() {
    
84.   val = analogRead(pH_PIN); //传感器接到模拟口A0
    
85.   EV = val * 3.3/ 4096;
    
86.   pH = 16.7935 -5.7124 * EV;
    
87. }
    
88. 
    
89. void ECdata()
    
90. { voltage = analogRead(EC_PIN)*3300 / 4096;//电压毫伏
    
91.   rawEC = 1000 * voltage / 820.0 / 196.0;//原始电导率，电压与电导率的线性比列关系，有先前实验得到
    
92. //  value = rawEC * _kvalue;//初始不计算仪器引起的误差
    
93. //  if (value > 2.5) {
    
94. //    _kvalue =0.97268554323* _kvalueHigh;//高校正值
    
95. //  }
    
96. //  else if (value < 2.0) {
    
97. //    _kvalue = 0.58245127484*_kvalueLow;//低校正值
    
98. //  }
    
99.   value = rawEC * _kvalue;//校正机械误差后的电导率，_kvalueLow和_kvalueHigh由实际的电导率比上测试得到的电导率
    
100.   temperature = celsius; //dht.getTemperature();//校正后的电导率
     
101.   ecValue = value / (1.0 + 0.0185 * (temperature - 25.0));//修正后的电导率，修正完以后都是25摄氏度下的数据，因此用除
     
102. }
     
103. 
     
104. 
     
105. 
     
106. float getTemp(){//获取DS18B20温度数据
     
107.   byte data[12];//定义一个12位的字节的字符变量，每个字节有8位构成
     
108.   byte addr[8];//定义一个8位的字节的字符变量
     
109.   if ( !ds.search(addr)) {//若无传感器继续搜索   
     
110.       ds.reset_search();
     
111.       Serial.println("CRC is not valid!");
     
112.       return -1000;
     
113.   }
     
114.   if ( OneWire::crc8( addr, 7) != addr[7]) {
     
115.       Serial.println("CRC is not valid!");
     
116.       return -1000;
     
117.   }
     
118.   if ( addr[0] != 0x10 && addr[0] != 0x28) {//开始的 8 位是产品类型编码（DS18B20 是 0x10）
     
119.       Serial.print("Device is not recognized");
     
120.       return -1000;
     
121.   }
     
122.   ds.reset();
     
123.   ds.select(addr);//
     
124.   ds.write(0x44,1); //开始转换
     
125. 
     
126.   byte present = ds.reset();
     
127.   ds.select(addr);   
     
128.   ds.write(0xBE); //读暂存寄存器
     
129.   
     
130.   for (int i = 0; i < 9; i++) { //读取9个字节
     
131.     data[i] = ds.read();//读取数据
     
132.   }
     
133.   
     
134.   ds.reset_search();
     
135.   
     
136.   byte MSB = data[1];//高8位，第2个字节
     
137.   byte LSB = data[0];//低8位，第1个字节
     
138.   float tempRead = ((MSB << 8) | LSB);
     
139.   float TemperatureSum = tempRead / 16;
     
140.   return TemperatureSum;
     
141.   
     
142. }

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