(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211066990.X (22)申请日 2022.09.01 (71)申请人 山东霍尔德电子科技有限公司 地址 261000 山东省潍坊市高新区新城街 道玉清社区金马路1号欧龙科技园3号 车间2楼202 (72)发明人 李治辰　 (74)专利代理 机构 山东华君知识产权代理有限 公司 373 00 专利代理师 程静静 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/78(2006.01) H05B 45/30(2020.01) (54)发明名称 一种使用比色 法进行水质测试的系统 (57)摘要 本申请公开了一种使用比色法进行水质测 试的系统， 涉及比色法应用技术领域， 包括MCU单 元、 电机驱动单元、 通信单元、 光源驱动单元和光 电接收单元， MCU单元连接电机驱动单元、 通信单 元、 光源驱动单元和光电接收单元。 具有以下优 点： 本发明使用比色法， 从多个波段使用单波长 可见光对受检液体探测。 通过使用特定试剂对受 检样品进行处理， 使 得特定的不宜测量的物质含 量转为特定波长上对于光线的吸收， 具有发热 小、 功耗低、 通带窄、 测量精确等优点。 权利要求书3页 说明书7页 附图6页 CN 115436284 A 2022.12.06 CN 115436284 A 1.一种使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 包括MCU单元、 电机驱动单元、 通 信单元、 光源驱动单元和光电接收单元， MCU单元连接电机驱动单元、 通信单元、 光源驱动单 元和光电接收单 元。 2.如权利要求1所述的一种使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述MCU单 元包括芯片U3， 芯片U3的型号为STM32F 103C8T6， 芯片U3的7脚连接有电阻R5一端和电容C17 一端， 电阻R5另一端接VCC3V3电源， 电容C17另一端接地， 芯片U3的14脚连接有电阻R6一端 和电阻R7一端， 电阻R6另一端接VC C12V电源， 电阻R7另一端接地。 3.如权利要求1所述的一种 使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述通信单 元包括4G模块U1和SIM卡U2， SIM卡U2的1脚连接有4G模块U1的8脚、 电容C5一端和电容C6一 端， 并接SIM ‑3V3电源， 电容C5另一端和电容C6另一端接地， SIM卡U2的2脚连接有电阻R3一 端、 电容C6一端和4G模块U1的14脚， 电阻R3另一端接SIM ‑3V3电源， 电容C6另一端接地， SIM 卡U2的3脚连接有电容C7一端、 电阻R4一端和4G模块U1的14脚， 电阻R3另一端接SIM ‑3V3电 源， 电容C7另一端接地， SIM卡U2的7脚连接有电容C8一端、 电阻R2一端和4G模块U1 的10脚， 电阻R2另一端接SIM ‑3V3电源， 电容C8另一端接地， SIM卡U2的6脚连接有4G模块U1的16脚。 4.如权利要求1所述的一种 使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述电机驱 动单元包括芯片U5， 芯片U5的型号为TMC2209 ‑LA， 芯片U5的1脚连接有接口CN13的1脚， 芯片 U5的26脚连接有接口CN13的2脚， 芯片U5的24脚连接有接口CN13的3脚， 芯片U5的21脚连接 有接口CN13的4脚， 接口CN13用于外接电机， 芯片U5的22脚和28脚连接有电容C29一端、 电容 C28一端、 电容C27一端和电容C26一端， 并接VCC12V电源， 电容C28另一端、 电容C27另一端和 电容C26另一端接地， 电容C29另一端连接有芯片U5的6脚， 芯片U5的27脚连接有电容C24一 端和电阻R11一端， 芯片U5的23脚连接有电容C25一端和电阻R12一端， 电容C24另一端、 电阻 R11另一端、 电容C25另一端和电阻R12另一端接地， 芯片U5的15脚连接有电容C31一端和电 容C32一端， 并接VC C3V3电源， 电容C 31另一端和电容C 32另一端接地； 所述芯片U5的2脚连接有电阻R13一端和芯片U3的13脚， 电阻R13另一端接VCC3V3电源， 芯片U5的11脚连接有芯片U3的22脚、 电阻R14一端和电阻R15一端， 电阻R14另一端和电阻 R15另一端均各连接有发光二极管一端， 发光二极管另一端接地， 芯片U5的16脚连接有芯片 U3的29脚， 芯片U5的19脚连接有芯片U3的21脚。 5.如权利要求1所述的一种 使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述光电接 收单元包括电源部分、 信号采集部 分和放大部 分， 电源部 分连接信号采集部 分和放大部 分， 为信号采集部分和放大部分提供+5V和+/ ‑2.5V电源。 6.如权利要求5所述的一种 使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述电源部 分包括芯片U10， 芯片U10的型号为MT3608L， 芯片U10的1脚连接有电感L1一端和二极管D1一 端， 电感L1另一端接VCC3V3电源， 二极管D1另一端 连接有电容C2一端和电容C3一端， 并接5V 电源， 芯片U10的3脚连接有电容C4一端和电阻R1一端， 电容C4另一端和电阻R1另一端连接 有电阻R8一端， 电阻R8另一端接地， 芯片U10的5脚和4脚连接有电容C1一端， 并接VCC3V3电 源， 电容C1另一端接地。 7.如权利要求5所述的一种 使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述电源部 分还包括芯片U15， 芯片U15的型号为LM27762DSSR， 芯片U15的2脚连接有电阻R23一端和电 阻R24一端， 电阻R23另一端接VCC2V5电源， 电阻R24另一端接地， 芯片U15的3脚连接有电容权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115436284 A 2C33一端， 并接VCC3V3电源， 电容C33另一端接地， 芯片U15的5脚连接有电容C35一端， 电容 C35另一端接地， 芯片U15的6脚连接有电容C36一端， 并接 ‑2V5电源， 电容C36另一端接地， 芯 片U15的11脚连接有电容C37一端， 并接2V5电源， 电容C37另一端接地， 芯片U15的9脚和10脚 之间连接有电容C34， 芯片U15的7脚连接有电阻R26一端和电阻R28一端， 电阻R26另一端接 VCC‑2V5电源， 电阻R28另一端接地， 芯片U15的12脚与芯片U15的8脚连接 。 8.如权利要求5所述的一种 使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述信号采 集部分包括芯片U13， 芯片U13的1脚连接有电容C9一端和电阻R9一端， 电容C9另一端接地， 芯片U13的3脚连接有电阻R5一端， 电阻R5另一端接VCC3V3电源， 芯片U13的4脚连接有电阻 R6一端， 电阻R6另一端接VCC3V3电源， 芯片U13的4脚连接有电容C10一端， 并接5V， 电容C10 另一端接地， 电阻R9另一端、 芯片U3的3脚和4脚通过I2C总线连接有芯片U3 。 9.如权利要求5所述的一种 使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述放大部 分包括芯片U11， 芯片U11的型号为AD8606ARZ， 芯片U11的1脚连接有电阻R31一端、 电容C11 一端和电阻R32一端， 芯片U11的2脚、 电阻R31另一端和电容C11另一端连接有线性光电池Q1 一端， 线性光电池Q 1另一端接地， 芯片U11的7脚连接有电阻R34一端， 电阻R34另一端 连接有 电容C16一端和电容C15一端， 电容16另一端接地， 芯片U11的5脚连接有电阻R33一端和电容 C4一端， 电容C4另一端接地， 电阻R3 3另一端连接有电阻R 15另一端和电阻R32另一端； 所述芯片U11的6脚连接有电阻R35一端、 电阻R36一端、 电容C12一端和电容C18一端， 电 阻R35另一端和电容C12另一端连接有芯片U11的7脚， 电容C18另一端连接有电阻R37一端， 电阻R37另一端和电阻R3 6另一端接地。 10.如权利要求1所述的一种使用比色法进行水质测试的系统， 其特征在于： 所述光源 驱动单元包括芯片 U22和芯片U21， 芯片U22的型号为SN74LS145DR， 芯片U22的1脚连接有MOS 管Q2的G极和电阻R45一端， MOS管Q2的D极和电阻R45另一端接VCC5V电源， MOS管Q2的S极连 接有发光二极管LED1一端， 芯片U22的2脚连接有MOS管Q3的G极和电阻R46一端， MOS管Q3的D 极和电阻R46另一端接VCC5V电源， MOS管Q3的S极连接有发光二极管LED2一端， 芯片U22的3 脚连接有MOS管Q4的G极和电阻R47一端， MOS管Q4的D极和电阻R47另一端接VCC5V电源， MOS 管Q4的S极连接有发光二极管LED3一端， 芯片U22的4脚连接有MOS管Q5的G极和电阻R48一 端， MOS管Q5的D极和电阻R48另一端接VCC5V电源， MOS管Q5的S极连接有发光二极管LED4一 端， 芯片U22的5脚连接有MOS管Q6的G极和电阻R49一端， MOS管Q6的D极和电阻R46另一端接 VCC5V电源， MOS管Q6的S极连接有发光二 极管LED5一端， 芯片U22的6脚连接有MOS管Q7的G极 和电阻R50一端， MOS管Q7的D极和电阻R50另一端接VCC5V电源， MOS管Q7的S极连接有发光二 极