基于单片机空气pm25浓度检测系统设计毕业论文[wwwwendangxiazaicom

基于单片机空气pm25浓度检测系统设计毕业论文[wwwwendangxiazaicom内容摘要：

AD 转换成数据通过单片计算输送给显示屏显示设定最大爆表值超过这个值蜂鸣报警，实现高效便捷的检测 浓度的作用。 主要的设计内容如下： （ 1）采用夏普 GP2Y1010 传感器对粉尘颗粒采集。 （ 2）使用 AD0832 作为采集样品的模拟量转化为数据量 (3) 采用 AT89S52 单片机作为控制核心，计算其颗粒物的浓度 （ 4） LCD1602 作为显示屏显示所有测量值。 （ 5）通过按键设置报警值，作为检测量最高值，当测量的值高于报警值，蜂鸣器报警。 第 1章 国内外同类设计的概况综述 167。 设计的历史依据及其意义 文档 下载 免费文档下载 受 到 关 注 是 在 上 世 纪 的 90 年 代 ， 在 美 国 的 一 些 科 学 家 或者协会 相应的做出一些研究和发表一些论文，指出了颗粒物污染的一些来源，制定一些规章制度来限制各个国家地区对颗粒 物的排放问题，在我国最早是在一位网络友人“美帝是管空气”在微博上转发的美国驻华使馆在 twitter 上发表的北京 的检测数据，严重爆表。 而在 2020 年 2 月 28 日柴静自费拍摄的《苍穹之下》更是揭露了现在 我们面临的种种环境危机，从而现在的我们更加的关注颗粒物的一些实质性的危害。 可以提高我国的环境保护的意识，具有不可磨灭的影响。 随着人类掠夺式地开发资源以及以牺牲环境为代价来换取工业和经济 的快速发展，导致环境污染问题愈来愈严重。 生存的环境变得苦不堪言时常受到一些迫害，因此与大自然的和平相处已变得刻不容缓。 为了解决这些问题，所以现在的很多东西都应用了高科技的产品来实行对自身周围的环境进行检测，提高保护措施。 167。 国内外检测 主要的设计方法 重量法 重量法通俗来讲指直接将大气流中的 颗粒被截留在滤膜上，然 后用天平直接称重。 但是仍然会有一些比较较小的颗粒会穿过滤膜，但是这些颗粒较小重量可以忽略对重量的影响不大。 目前，按照重量设计的检测 采样设备比较多，如美国 URG公司生产的通用型大气污染物采样仪（ URG300K） ,中国生产的四通道 采样器（ PR2300），TH150 型智能颗粒物采样器。 文档 下载 免费文档下载 重量法可以是说最基本的方法，是验证其他方法的标尺，是最简单， 最可靠的方法。 但是也有其缺点，他需要人工来完成，并且其相应的配套 设备也比较相当的复杂，相对来说比较费时，因此重量法多应用于单点上。 微量振荡天平法 微量震荡天平法相对来说就没有那么高的检测精度，但是它并不像重 量法那样的复杂，它主要是靠颗粒通过他 的传感器（锥形管构成）改变其震荡的频率，也就是说空气中的颗粒被截留在可随时更换的滤膜上，导致振荡频率发生变化，这是就可以根据频率的变化来检测此时 的颗粒浓度。 它能够实现连续检测的目的，并且能够自动实现。 因此我国现在的很多地方目前都是采用这个方法来测定 的浓度，从而更好地实时测量周围的环境质量。 Beta 射线法 /β 射线法 Beta 射线法基本上可以跟微量震荡天平法是一个性质类的，此方 法是 根据射线衰减的原理来实现的，就是当射线照射在通过空气的颗粒时，相应的接收到的射线就会相应的减少。 减少的多少，根据换算公式就会计算出颗粒物的浓度大小。 此系统也有相应的缺点，那就是可能在照射的过程中会有相应的挥发，这时就需要一些补偿的系统，能够最大限度的保证其准确性，接近于真实值。 光散射法 光散射的原理是指；空气中的颗粒物对光具有一定的散射作用并且根据浓度的不同散射的值也就相应的会有所不同，浓度较高时，对光的散射也不会相应的提高，测定光值以后，通过相应的换算公式也就会得到其浓度值。 但是，颗粒物与光的散射有着复杂的关系，颗粒的的文档 下载 免费文档下载 形状，化学组成，比重，微粒的分布都会影响光的散射问题。 此外，这鞋颗粒物之间有可能还会发生一些化学反应。 第 2章 系统硬件总体设计及电路设计 167。 系统硬件总体设计 本设计系统以 AT89S52 单片机为基本核心，主要包括粉尘传感器 采集模块， A/D 模数转换 ADC0832 模块，单片机作为控制模块，显示屏作为显示模块。 设计系统通过传感器电路检测 粉尘信息，由 AD 模数转换，经过过过单片机的计算，最后在液晶上面显示。 整个系统的框架结构如图 21所示 图 21 整体系统框架总图 1．灰尘传感器：实现对灰尘颗粒的感应。 2． A/D 转换电路：用于完成传感器输入模拟量转换成数字量 3．供电电路：实现对整体系统的供电。 4．单片机最小系统： AT89S52 作为微处理器，包含时钟电路，复位电路控制其他的设备。 文档 下载 免费文档下载 5 ． 显 示 液 晶 ： 用 于 完 成 对 系 统 测 量 值 和报警值得显示。 6．按键电路：用于完成报警值参数调整的功能。 7．报警电路：实现系统的报警。 167。 硬件电路设计及相应主要芯片介绍 硬件电路设计主要是根据设计技术的要求，设计出硬件电路原理图， 也就是说硬件设备应该怎样连接的方式，下面将对这个方面做具体的阐述。 167。 单片机最小系统 单片机的最小系统应能让单片机正常工作并且能够 正常的发挥其功能 的一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。 它是一个小型的电脑设备所具有的那样拥有者明显的大脑，也就是控制的核心。 同时，也具有一些输出设备，还有就是定时器，能够作为时间的控制中心，具有作为通讯的接口，把所有需要用到的都集中在一个小小的芯片之上，这就是单片机。 当然单片机现在的发展已经比较先进，我们来看一下作为最基本的存在它是怎样的。 如图 22及 23 图 22 单片机最小系统框 文档 下载 免费文档下载 图 23 单片机最小系统引脚接线图 一般把 AT89S52 单片机的工作电压定为 5V，经过查看电路图， VCC 接 5V 的电压， VSS接地，在单片机中复位电路是必须存在的电路，就像我们开启一台电脑一样，需要打开开机键。 这个复位开关就相当于开机键的存在，同时如果我们的机器死机，或者是出现不可未知的危害是，需要我们重新启动时，都可以这样开始，这次的设计采用的是手动复位的开关。 与复位电路同样至关重要的就是属于我们应用的时钟电路，这个时候 时钟电路就像是整个机器的心脏一样，控制着单片机的节奏。 XTAL1 为反向放大器的输入，XTAL2 为反向放大器输出，这是利 用晶振的作用来实现放大的节奏。 本次设计就是采用机器周期为 12 个振荡周期的石英晶振。 单片机最初是作为微控制器被利用起来，它被用在工业领域的很多方 面，比较早的时候 CPU 是其核心装置，然后就集成了很多的外设接口，能够实现比较复杂的小型控制。 单片机 最早是由英 特尔公司提出来的。 AT89S52 单片机是本次设计所采用的单片机，下面将重点介绍它的主 要性能和参数。 如图 24 实物图 图 24 AT89S52 实物图 文档 下载 免费文档下载 AT89S52 具有一些比较优质的性能，例如能更好地与其他的设备兼容，目前在小型的设备中，它有 32 位 I 线，这是能够跟外界沟通的基础，同时也是能够控制外设的基础，另外还具有256 自的 RAM，能够存储一些必要的即时数据，或者一些程序， 8K字节的 Flash，能够不断地擦写上千次，同时还具。