【应用】低功耗MCU RL78/G11助力TDS水质测试笔

时间： 2018-05-15 来源：Renesas

技术问答

在众多水质测试仪器中， TDS水质测试笔是一种简单便携式的水质测试工具。用来测定溶解在水中的所有固体物质，包括矿物质、盐分以及溶解在水中的微小金属物质。测量单位为 ppm 或 mg/L,它表明 1 升水中溶有多少毫克溶解性固体。水的导电能力的强弱称为电导，它反映了水中可溶性固体的多少。通常可用电导率推测溶液中的盐分，水越纯净，可溶性固体越少，电阻越大，电导越小，纯水几乎不能导电。 TDS 值与电导率有直接关系，根据不同的情况， TDS 值一般为电导率的 0.5 ~ 1 倍。TDS 水质检测笔广泛用于评估净水器滤芯性能，测试饮用水质量以及其它水质分析相关领域。

RL78系列MCU介绍

RL78系列的IO口管脚配置兼容，能够在不改变PCB版图和软件代码的情况下替换同系列的MCU。

RL78系列集成复位电路，低压检测电路，看门狗电路，高精度晶振电路（1%），片上flash，温度传感器，使电路设计更加简洁。

RL78系列稳定性高，安全性强。支持CRC硬件检验支持，RAM校验，非法内存访问检测。

RL78/G11 MCU

RL78/G11微控制器系列产品具有小型封装，小型16KB闪存和丰富的模拟外设，如A/D转换器，D/A转换器，比较器和PGA，可配置为多种外设功能的组合。通过使用DTC和ELC等智能功能，可以在内部连接许多外围设备，以减少CPU工作量，从而节省整体功耗。它支持非常低的功耗（100uA@1MHz）和4μs高速唤醒。特有SNOOZE模式，能够在休眠模式下无需唤醒CPU来使ADC和UART工作，这样极大的降低了系统功耗，仅为运行模式下功耗的1/10。因此RL78/G11系列MCU适合于作为小型仪器仪表的MCU，功耗低，外设丰富，简化系统的设计，增强系统的续航能力。

测试笔实物图：

系统框图：

使用说明：

（1）按下 ON/OFF 开关键， LCD 显示 000ppm，开始测量。

（2）将测试笔浸入待测液体中，注意水位不要超过最大测量水位线。

（3）在待测液体中，轻轻搅动测试笔，防止液体中产生气泡。

（4）等待数值稳定，如需离开被测液体读数，需要按下 Hold 按键，锁定测量的数值。

（5）按下“温度”按键，可以显示当前的温度。可通过“温度”按键切换显示摄氏温度(°C)和华氏温度(°F)。

（6）测量完成，按下 ON/OFF 开关键，关闭测试笔 (5 分钟内没有任何操作，自动关机)。

TDS 测量及温度测量电路：

TDS 测量主要通过给测试电极输入交变的驱动电压，在被测液体中产生微小电流，从而得到被测液体的电导率。温度测量则通过测量 NTC 负温度系数的热敏电阻值，从而计算出当前的环境温度。TDS 测量及温度测量电路的原理图如下图所示。

软件流程：

主函数处理流程图

TDS 测量及温度测量流程图

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一头笨牛 Lv8. 研究员 2018-05-15

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