11 引言在當(dāng)今社會(huì)，隨著人們的生產(chǎn)水平不斷的提高，大量先進(jìn)的技術(shù)手段不斷地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域在我們國(guó)家，在自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)迅速發(fā)展的帶領(lǐng)下，國(guó)民生產(chǎn)總值得以穩(wěn)步提升在“ 十一五” 期間，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平被列位一個(gè)新的發(fā)展重點(diǎn)，這為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)人員和技術(shù)工作者提出了許多新的課題為提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)水平，保障農(nóng)業(yè)資源高效利用和環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整增加農(nóng)民收入，農(nóng)業(yè)部和技術(shù)部聯(lián)合提出，把“多功能農(nóng)業(yè)裝備與設(shè)施研制” 工作作為“十一五”國(guó)家科技基礎(chǔ)計(jì)劃發(fā)展的重大項(xiàng)目，并希望通過技術(shù)創(chuàng)新，開發(fā)出一批可以用在工業(yè)化養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)等方面的實(shí)用性設(shè)備，通過使用這些設(shè)備保障農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效、促進(jìn)資源高效利用和可持續(xù)發(fā)展，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化和社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)提供技術(shù)裝備基礎(chǔ)這些都為《液晶屏顯示的電導(dǎo)儀的設(shè)計(jì)與制作》這一課題的研究提供了指導(dǎo)思想和研究方向 《液晶屏顯示的電導(dǎo)儀的設(shè)計(jì)與制作》是實(shí)現(xiàn)食鹽加工廠自動(dòng)化生產(chǎn)的一個(gè)具體體現(xiàn)，是作為研究智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)的一個(gè)典型事例來(lái)進(jìn)行研究的整個(gè)系統(tǒng)由：鹽水過濾系統(tǒng)、食鹽水電導(dǎo)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，稱重分群系統(tǒng)等部分組成整個(gè)系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)一個(gè)及自動(dòng)化管理、生產(chǎn)過程監(jiān)測(cè)、產(chǎn)品品質(zhì)保障于一體，并可以用于實(shí)際生產(chǎn)的智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

其中，鹽水電導(dǎo)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)這一部分是為最終生產(chǎn)合格的食鹽的提供監(jiān)測(cè)和控制功能的檢測(cè)顧名思義就是檢驗(yàn)和測(cè)量，智能化檢測(cè)就是利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算處理能力對(duì)產(chǎn)品的各種屬性進(jìn)行測(cè)量，并通過分析、判斷得出一個(gè)結(jié)果從而輸出相應(yīng)的控制信號(hào)智能化檢測(cè)系統(tǒng)在各個(gè)領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中都起到了至關(guān)重要的作用它所涉及的主要學(xué)科包括，傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，而近年來(lái)，信號(hào)分析處理、數(shù)據(jù)通信技術(shù)、抗干擾技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)也被應(yīng)用到其中，以提高智能檢測(cè)控制系統(tǒng)的可靠性和實(shí)用性一個(gè)典型的智能化檢測(cè)、控制系統(tǒng)的基本組成如圖所示：被測(cè)對(duì)象檢測(cè)傳感器 執(zhí) 行 器A\D 計(jì)算機(jī)D\能化檢測(cè)控制系統(tǒng)基本組成(1)、檢測(cè)傳感器2檢測(cè)傳感器是用來(lái)把被測(cè)對(duì)象的各種被測(cè)參量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的裝置我們可以把它形象地比喻成整個(gè)系統(tǒng)的感覺器官傳感器可以檢測(cè)的信號(hào)有模擬量、數(shù)字量和開關(guān)量三種形式，這些信號(hào)由傳感器轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)之后，還必須經(jīng)過放大、濾波、調(diào)制等相應(yīng)的信號(hào)處理電路才能夠與后面的電路相適配2)、計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)部分完成的主要任務(wù)是對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行讀取、計(jì)算和分析，并通過計(jì)算結(jié)果輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，各端口的啟動(dòng)以及計(jì)算的過程都是在程序的控制下自動(dòng)進(jìn)行的。

我們可以把它比作系統(tǒng)的大腦現(xiàn)在，單片機(jī)已經(jīng)作為最常用的計(jì)算機(jī)電路，被廣泛地應(yīng)用在各種集成化的系統(tǒng)中另外，計(jì)算機(jī)電路還可以連接顯示器、鍵盤、繪圖機(jī)、等外圍設(shè)備，使整個(gè)系統(tǒng)更加人性化3)、執(zhí)行器用于按照計(jì)算機(jī)輸出控制信號(hào)完成相應(yīng)的執(zhí)行動(dòng)作4)、A\D 和 D\A 轉(zhuǎn)換電路A\D 轉(zhuǎn)換是為了把非數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成能被計(jì)算機(jī)識(shí)別的數(shù)字信號(hào)D\A 轉(zhuǎn)換是為了把計(jì)算機(jī)輸出的數(shù)字控制信號(hào)與執(zhí)行器相適配的信號(hào)智能檢測(cè)與控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用確實(shí)為各領(lǐng)域的生產(chǎn)帶來(lái)了跨越式的發(fā)展，它不僅合理地利用了現(xiàn)有資源，節(jié)省了大量勞動(dòng)力，還提高了生產(chǎn)效率并提供了極高的可靠性保障在農(nóng)業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)小型制造業(yè)的生產(chǎn)過程中，這一技術(shù)的使用還較少由于缺少經(jīng)驗(yàn)，要把該技術(shù)合理地運(yùn)用到農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和制造業(yè)的生產(chǎn)中，將面臨著許多的困難課題中所討論的鹽水電導(dǎo)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)就存在著一些問題，系統(tǒng)要求能夠適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境，適應(yīng)采集合格鹽度的整個(gè)生產(chǎn)流程，能應(yīng)付一些不確定因素帶來(lái)的干擾（例如通電時(shí)容易使鹽水電解，不但影響食鹽質(zhì)量還對(duì)測(cè)量造成干擾） 這些問題在研究系統(tǒng)解決方案的過程中必須對(duì)這些問題加以考慮論文的內(nèi)容中引用了很多參考文獻(xiàn)中給出的原理作為論述的依據(jù)。

為對(duì)此課題的研究提供了豐富而強(qiáng)大的理論基礎(chǔ)另外，論文還把實(shí)際操作過程作為發(fā)現(xiàn)問題和驗(yàn)證各種理論的一平臺(tái)；把實(shí)驗(yàn)作為研究的輔助手段，按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)討論相應(yīng)的解決方法，并依靠創(chuàng)新的思維方法，合理的將各個(gè)有力的論據(jù)進(jìn)行整合，還提出了一些創(chuàng)新的觀點(diǎn)，從而得出了最終的研究結(jié)論2 課題概述32．1 課題研究背景現(xiàn)在越來(lái)越來(lái)的人們從工農(nóng)業(yè)，養(yǎng)殖業(yè)等各種繁重、復(fù)雜的生產(chǎn)勞動(dòng)中解放出來(lái)了人們不用再拿著各種工具親自深入到各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，更多的是人們只需坐辦公室內(nèi)進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的操作，就能監(jiān)測(cè)和控制整個(gè)生產(chǎn)過程而代替人“走到”第一線生產(chǎn)線的是一個(gè)個(gè)智能化的自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)這些系統(tǒng)不但可以減輕勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，還能提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)安全、提升產(chǎn)品質(zhì)量正是這些自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，才使得社會(huì)的生產(chǎn)水平得到了進(jìn)步，繼而提高了社會(huì)的生活水平與此同時(shí)，我們可以看到在當(dāng)今工業(yè)高度自動(dòng)化的時(shí)代，農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和手工業(yè)的自動(dòng)化水平還是相對(duì)落后的，而我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的生產(chǎn)水平是關(guān)系我國(guó)綜合國(guó)力發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵因素黨中央也提出要加強(qiáng)對(duì)鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的建設(shè)力度，用有效的技術(shù)手段發(fā)展農(nóng)村，解決三農(nóng)問題提高我國(guó)農(nóng)民的生活水平故可以預(yù)見，在未來(lái)幾年中，各種智能化的自動(dòng)生產(chǎn)管理系統(tǒng)將在鄉(xiāng)鎮(zhèn)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

《液晶屏顯示的電導(dǎo)儀的設(shè)計(jì)與制作》這一課題正是對(duì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)智能化生產(chǎn)管理系統(tǒng)中所遇到的各種問題進(jìn)行深入地研究和討論，并設(shè)計(jì)制作出一個(gè)可以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的完整的系統(tǒng)智能檢測(cè)與控制技術(shù)已被廣泛應(yīng)用到各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，它已成為自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中必不可少的一部分分別應(yīng)用它來(lái)對(duì)生產(chǎn)的條件（如工作電壓、現(xiàn)場(chǎng)溫度等）或產(chǎn)品的屬性（如產(chǎn)品數(shù)量、質(zhì)量等）進(jìn)行檢測(cè)，然后通過計(jì)算機(jī)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的分析，就可以對(duì)生產(chǎn)過程作出相應(yīng)的控制例如在《液晶屏顯示的電導(dǎo)儀的設(shè)計(jì)與制作》這一課題中的鹽水電導(dǎo)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)就應(yīng)用了智能檢測(cè)和控制的技術(shù)生產(chǎn)合格的食鹽提高食鹽制造廠的生產(chǎn)目的，因此對(duì)鹽水電導(dǎo)進(jìn)行檢測(cè)是非常重要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)利用智能檢測(cè)和控制技術(shù)對(duì)鹽水的檢測(cè)、采集過程進(jìn)行控制，既可以使產(chǎn)品質(zhì)量得到保障，又能有效地提高生產(chǎn)效率所以在整個(gè)生產(chǎn)管理系統(tǒng)中鹽水電導(dǎo)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)是關(guān)系到生產(chǎn)效益的關(guān)鍵部分2．2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求本課題設(shè)計(jì)的系統(tǒng)要求具有以下功能：(1)能完成對(duì)鹽水電導(dǎo)的測(cè)量工作；(2)對(duì)鹽水采集進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，即把符合電導(dǎo)率的鹽水和不符合電導(dǎo)率的分別出來(lái)；(3)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)鹽水采集工作，即在容器裝滿時(shí)對(duì)鹽水進(jìn)行相應(yīng)的處理；(4)有較強(qiáng)的抗干擾能力，能適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)境的變化；43 課題說明在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中將應(yīng)用液晶屏顯示的電導(dǎo)儀來(lái)測(cè)量鹽水的電導(dǎo)。

電導(dǎo)儀的種類很多，但液晶電導(dǎo)儀更適用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)食鹽制造廠的實(shí)際生產(chǎn)3. 1 液晶屏顯示器3. 晶顯示器的顯著特點(diǎn)1、 低壓、微功耗液晶顯示器的工作電壓極低，只要 2可工作，而工作電流僅幾個(gè)微安，這是其他任何顯示器件無(wú)法比擬的只有低壓、微功耗的顯示器件才可能深入人間的每個(gè)角落，伴隨人們生活和工作在工作電壓和功耗上液晶顯示正好與集成電路的發(fā)展相適應(yīng)，從而使電子手表、計(jì)算器、便攜儀表、以至手提電腦成為可能2、被動(dòng)型顯示液晶顯示器件本身不能發(fā)光，它靠調(diào)制外界光達(dá)到顯示目的它不像主動(dòng)型顯示器件那樣，靠發(fā)光刺激人眼實(shí)現(xiàn)顯示，而是單純依靠對(duì)外界光的不同反射形成的不同對(duì)比度來(lái)達(dá)到顯示目的故稱其為被動(dòng)顯示雖然被動(dòng)型的顯示本身是不發(fā)光的，在黑暗處不能看清，但在自然界中，人類所感知的視覺信息中，90 ％以上是靠外部物體的反射光，而并非靠物體本身的發(fā)光所以，被動(dòng)顯示更適合于人的眼視覺，更不易引起疲勞這個(gè)優(yōu)點(diǎn)在大信息量、高密度、快速變換、長(zhǎng)時(shí)間觀察的顯示時(shí)尤為重要此外，被動(dòng)顯示還不怕光沖刷所謂光沖刷，是指當(dāng)環(huán)境光較亮?xí)r，被顯示的信息被沖淡，從而顯示不清晰而被動(dòng)型顯示，由于它是靠反射外部光達(dá)到顯示目的的，所以，外部光越強(qiáng)，反射的光也超強(qiáng)，顯示的內(nèi)容也就越清晰。

誠(chéng)然液晶顯示不僅可以用于室外進(jìn)行顯示，而且可以在陽(yáng)光等強(qiáng)烈照明環(huán)境下也可以顯示得很清晰對(duì)于黑暗中不能觀看的缺點(diǎn)，只要配上背光源，就可以克服3、無(wú)輻射，無(wú)污染液晶顯示器件在使用時(shí)不會(huì)像 用中產(chǎn)生的軟 X 射線及電磁波輻射這種輻射不僅污染環(huán)境還會(huì)產(chǎn)生信息泄露，而液晶顯示不會(huì)產(chǎn)生這類問題，它對(duì)于人身安全和信息保密都是十分理想的3. 晶顯示器的基本原理1、背光源（ 晶本身并不發(fā)光，液晶顯示器能夠顯示出高亮度高對(duì)比度的畫面的前提是需要強(qiáng)大的背光系統(tǒng)由于液晶顯示器件本身具有純平面、顯示精細(xì)等特性，所以它需要一個(gè)亮度高且均勻的背光源目前各個(gè)領(lǐng)域常用的背光源主要有：發(fā)光二極管（鹵鎢燈、電致發(fā)光器件（冷陰極熒光燈、陰極發(fā)射燈（金屬鹵化物燈等其中作為面光源的 示器件完全符合亮度高且均勻的條件，但目前由于其成本高且尺寸小而并不適合在液晶顯示器上使用因此相對(duì)來(lái)說工藝成熟、亮度高、成本低、性能好的冷陰極熒光燈就成為目前彩色薄膜液晶顯示器（使用最廣泛的背光源5冷陰極熒光燈（稱 其實(shí)就是霓虹燈，不過這種管徑小于 6“霓虹燈”跟普通霓虹燈的工藝已經(jīng)完全不同霓虹燈是一種線光源，導(dǎo)光板是呈鍥形的平板，負(fù)責(zé)把線光源霧化成均勻的面光源。

可見，背光模組的作用無(wú)非就是把線光源發(fā)出的光通過漫反射使之成為面光源背光模組里的反射板用于將沒有直接散射出去的雜亂光線再次引入導(dǎo)光板以提高光源的利用率；它上面的擴(kuò)散膜同樣具備把光線形成漫反射并均勻擴(kuò)散的能力；而作為背光模組另一重要組件的棱鏡片（垂直和水平相間隔）則負(fù)責(zé)把光線聚攏，使其垂直進(jìn)入液晶模塊以提高輝度，所以又稱增亮膜經(jīng)過處理，冷陰極熒光燈組成的線光源就可以形成亮度均勻并垂直射出的面光源 2、液晶面板（ 得到均勻的面光源之后，緊貼在背光模組上的液晶面板就負(fù)責(zé)對(duì)光線進(jìn)行調(diào)制以得到最終畫面跟背光模組一樣，液晶面板同樣很?。ê穸葟臄?shù)毫米到零點(diǎn)幾毫米不等），但其結(jié)構(gòu)并不簡(jiǎn)單因?yàn)橐壕姘灞容^脆弱，所以需要加入幾層玻璃基板來(lái)增加強(qiáng)度并起到保護(hù)作用在液晶盒（通過特定澆鑄并扭曲了的液晶分子槽）之下的是主動(dòng)驅(qū)動(dòng)矩陣 路， 路具有響應(yīng)速度快并可記憶的功能，正是由于 動(dòng)的成熟，才使液晶顯示器的幾個(gè)性能瓶頸得到重大突破 上下兩層相互垂直的偏振膜和被扭轉(zhuǎn)的液晶分子相配合使光線得以被顯示信號(hào)調(diào)制成不同強(qiáng)度的輸出信號(hào)，液晶上的 色片（F）把可見光濾成三原色，進(jìn)而組成各種顏色來(lái)還原畫面液晶顯示器(是現(xiàn)在非常普遍的顯示器。

它具有體積小、重量輕、省電、輻射低、易于攜帶等優(yōu)點(diǎn)液晶顯示器（基于液晶電光效應(yīng)的顯示器件包括段顯示方式的字符段顯示器件；矩陣顯示方式的字符、圖形、圖像顯示器件；矩陣顯示方式的大屏幕液晶投影電視液晶屏等液晶顯示器的工作原理是利用液晶的物理特性，在通電時(shí)導(dǎo)通，使液晶排列變得有秩序，使光線容易通過；不通電時(shí)，排列則變得混亂，阻止光線通過下面介紹一種“扭曲向列型液晶顯示器”的工作原理 “扭曲向列型液晶顯示器”（“扭曲向列型液晶顯示器”簡(jiǎn)稱“液晶顯示器”這種顯示器的液晶組件構(gòu)造如圖 11 所示6向列型液晶夾在兩片玻璃中間這種玻璃的表面上先鍍有一層透明而導(dǎo)電的薄膜以作電極之用這種薄膜通常是一種銦（錫（氧化物（簡(jiǎn)稱 后再在有 玻璃上鍍表面配向劑，以使液晶順著一個(gè)特定且平行于玻璃表面之方向排列圖 11 a）中左邊玻璃使液晶排成上下的方向，右邊玻璃則使液晶排成垂直于圖面之方向此組件中之液晶的自然狀態(tài)具有從左到右共 的扭曲, 這也是為什么被稱為扭曲型液晶顯示器的原因利用電場(chǎng)可使液晶旋轉(zhuǎn)的原理，在兩電極上加上電壓則會(huì)使得液晶偏振化方向轉(zhuǎn)向與電場(chǎng)方向平行 因?yàn)橐骸?/p>