金刚石是目前已知硬度较高的材料,采用化学镀工艺在金刚石表面镀上一层金属,能够赋予金刚石镀层许多新的特性,如降低其界面能、提高金刚石镀层的强度、硬度、耐磨性、抗磨粒磨损性和抗烧蚀性。在航空航天、兵器装备等领域具有广阔的应用前景。但是目前的金刚石化学镀设备仍然存在某些问题,其中一个致命问题就是在化学镀的整个过程中溶液的PH值不断变化,从而影响镀层质量和化学镀速度,并且使得金刚石表面镀层极不均匀,甚至会出现镀层裸露现象,更甚者会出现镀层脱落的现象,这极大的影响金刚石的化学镀工艺和质量。本文针对该问题设计了金刚石化学镀溶液PH值恒定控制系统。使得整个化学镀工艺过程实现定量控制。本文设计了金刚石化学镀溶液PH值恒定控制系统,该系统实时采集溶液的PH值并且通过RS485通讯上发给控制器。控制器采用PID算法获得流量调节阀的调整量,并通过驱动步进电机带动蠕动泵完成指定的酸碱加料动作。硬件设计方面,本文完成了金刚石化学镀溶液PH值恒定控制系统的整体电路设计,主要包括步进电机驱动电路、通讯电路、溶液温度采集电路、电源模块电路、溶液PH值采集电路。同时为了增加系统的抗干扰性,步进电机驱动部分、RS23通讯部分、RS485通讯部分都采用了光电隔离技术。下位机软件设计方面,本文完成了基于Modbus协议的RS232、RS485、蓝牙传输的通讯接口设计。通过硬件电路的自动校准技术和高精度的拟合方法实现了溶液温度的高精度实时测量;采用PHG-1103实现了溶液PH值的精确测量;采用迭代法实现了步进电机的加减速稳定控制;并且应用多模态PID控制方法使得整个化学镀过程中溶液PH值控制精度达到±0.1。上位机软件设计方面,本文完成了基于android的人机交互见面,包括手动工作模式界面、溶液目标PH值PID参数设置界面、蓝牙地址设置界面、误差允许值设定界面以及溶液PH值实时曲线绘制界面。android上位机以蓝牙的方式和控制器通讯,实时的将上位机的控制信息下发给控制器,使得控制器按照上位机的设置进行相应的工作。