PM檢測(cè)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、大氣顆粒物污染對(duì)人類(lèi)健康和生態(tài)環(huán)境造成了很大的影響，這讓人們逐漸重視起對(duì)細(xì)顆粒物檢測(cè)技術(shù)的研究。本文闡述了濃度檢測(cè)的五種方法，在對(duì)上述各方法分析總結(jié)的基礎(chǔ)上針對(duì)日常生活中污染檢測(cè)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一種濃度檢測(cè)的方案。本設(shè)計(jì)通過(guò)GP2Y1010AUOF塵傳感器采集周?chē)h(huán)境空氣中的濃度值，由ADC0832真數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將傳感器輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)STC89C52單片機(jī)分析處理數(shù)據(jù)得到最終的檢測(cè)結(jié)果，將其顯示在LCD1602液晶屏上。當(dāng)檢測(cè)到的濃度值大于預(yù)先設(shè)置的濃度值時(shí)，蜂鳴器和發(fā)光二極管發(fā)出聲光報(bào)警。本論文對(duì)這些功能模塊進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并制作電路實(shí)現(xiàn)了相應(yīng)的功能。通

2、過(guò)進(jìn)一步的調(diào)試與集成，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的功能，達(dá)到檢測(cè)目的。關(guān)鍵詞：；粉塵傳感器；檢測(cè)系統(tǒng)AbstractThepollutionofambientfineparticulatematterhasagreatnegativeeffectonhumanhealthandtheecologicalenvironment.Itmakespeoplegraduallypayattentiontothedetectionof.Inthispaper,describedfivekindsoftestmethodsof.Intermsoftheactualdemandofpollutiondetectionin

3、dailylife，thispaperputsforwardadesignoftestsystem.ThisdesignusestheGP2Y1010AU0Fdustsensorcollectedofconcentrations.Inaddition,sensoranalogquantityturnintodigitalquantitybyADC0832anddataistransmittedtotheMCU.Single-chipmicrocomputerprocessdatatogetlastdetectresultontheLCDscreen.Whenthetestconcentrati

4、onisdetectedisgreaterthanthepresetconcentration,thebuzzerandthelight-emittingdiodeemitwillsoundandlightalarm.Inthispaper,designedthefunctionmodulesandrealizedthecorrespondingfunctionbyproductioncircuit.Throughfurtherdebuggingandintegrationtoachievethefunctionofthewholesystem，soastoachievethepurposeo

5、fdetection.Keywords：；DustSensor；DetectionSystem摘要IAbstractH一緒論1研究背景及意義1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀2研究的主要內(nèi)容3本章小結(jié)3二系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)4總體方案設(shè)計(jì)4系統(tǒng)硬件選型6本章小結(jié)7三硬件電路設(shè)計(jì)8主控制器模塊8粉塵傳感器模塊9模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊10液晶顯示模塊10電源模塊11按鍵模塊12報(bào)警模塊12本章小結(jié)124 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)13程序功能分析13系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)13本章小結(jié)165 安裝與調(diào)試17硬件安裝17程序調(diào)試185.本章小結(jié)186 結(jié)論與展望19結(jié)論19展望19致謝20參考文獻(xiàn)21附錄一元器件清單附錄二源程序緒論研究背景及意義隨著工業(yè)的

6、發(fā)展，各種新產(chǎn)品不斷被制造出來(lái)，人們的生活水平得到了很大的提高。但是這些工業(yè)產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用過(guò)程中造成的污染卻越來(lái)越嚴(yán)重。工廠(chǎng)排放的工業(yè)廢氣，汽車(chē)排放的尾氣、燃燒產(chǎn)生的煙霧、還有很多化學(xué)性爆炸等都可以導(dǎo)致大氣的污染。大氣污染使得空氣質(zhì)量惡化，會(huì)導(dǎo)致陰霾天氣頻繁出現(xiàn)，這種“不見(jiàn)天日”的天氣讓人們感到深深地恐懼。從1952年倫敦的殺人霧事件再到2013年北京霧霾持續(xù)不散的現(xiàn)象，無(wú)不透露出大氣污染已產(chǎn)生了巨大的危害。造成大氣污染的元兇就包括本課題要研究的對(duì)象。雖然在地球大氣成分中含量很少，但它與空氣中粗大顆粒物相比，富含更多的有毒、有害物質(zhì)而且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，對(duì)大氣環(huán)境質(zhì)量影響更大

7、。因此，對(duì)污染的檢測(cè)和治理便顯得越來(lái)越重要。我國(guó)于1982年由國(guó)家環(huán)境保護(hù)局首次發(fā)布大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但并未規(guī)定的安全閾值，隨后在1996年、2000年和2012年進(jìn)行了3次修訂也沒(méi)有針對(duì)濃度限值做出修改。直到2012年2月29日，環(huán)境保護(hù)部公布了新修訂的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才增設(shè)了細(xì)顆粒物（粒徑&mmj）濃度限值。與新標(biāo)準(zhǔn)同步還實(shí)施了環(huán)境空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）技術(shù)規(guī)定（試行）»：10是指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量小于等于微米的顆粒物，也稱(chēng)細(xì)顆粒物、可入肺顆粒物。被吸入人體后會(huì)進(jìn)入支氣管和肺腔，干擾肺部的氣體交換，引發(fā)包括哮喘、支氣管炎和心腦血管病等方面的疾病；這些細(xì)顆粒物還可以

8、通過(guò)支氣管和肺泡進(jìn)入血液，其中的可溶性物質(zhì)、有害氣體、重金屬等溶解在血液中，對(duì)人體健康的傷害更加大。通過(guò)對(duì)濃度進(jìn)行檢測(cè)，得到一個(gè)現(xiàn)實(shí)的可參考的數(shù)據(jù)，讓人們能很直觀(guān)地知道污染的嚴(yán)重程度。為了可以得到更準(zhǔn)確、更科學(xué)的檢測(cè)結(jié)果，要對(duì)檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行研究尋求更先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)。檢測(cè)環(huán)境空氣的是做好預(yù)防污染的第一步，也是為實(shí)施大氣污染治理提供準(zhǔn)確的技術(shù)數(shù)據(jù)的關(guān)鍵所在。對(duì)進(jìn)行科學(xué)、準(zhǔn)確地檢測(cè)，可以增強(qiáng)對(duì)大氣的預(yù)測(cè)預(yù)警，將研究成果應(yīng)用到各地，可以提高政府對(duì)公共事件指揮應(yīng)急水平，降低對(duì)市民健康的潛在危害，減少經(jīng)濟(jì)損失，促進(jìn)社會(huì)穩(wěn)定和諧，產(chǎn)生社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效應(yīng)等。國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀對(duì)于的檢測(cè)，國(guó)內(nèi)國(guó)外都擁有多種成熟的檢

9、測(cè)技術(shù)，包括地面檢測(cè)技術(shù)、基于衛(wèi)星遙感技術(shù)的氣溶膠光學(xué)厚度結(jié)合空間聚類(lèi)分析預(yù)測(cè)的濃度等2。目前，在地面檢測(cè)空氣中濃度常用的技術(shù)主要有5種，分別是重量法，壓電晶體法，光散射法，B射線(xiàn)法，微量振蕩天平法。經(jīng)過(guò)第一階段的比對(duì)測(cè)試工作，中國(guó)環(huán)境檢測(cè)總站開(kāi)展的比對(duì)測(cè)試已取得一定成果，并提出可滿(mǎn)足我國(guó)自動(dòng)檢測(cè)需要的檢測(cè)方法及其采用的相關(guān)儀器的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)要求。所提的三種自動(dòng)檢測(cè)方法為：微量振蕩天平儀器加膜動(dòng)態(tài)測(cè)量系統(tǒng)（TEOM+FDMSB射線(xiàn)方法儀器加動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)（B+DHS、B射線(xiàn)方法儀器加動(dòng)態(tài)加熱系統(tǒng)聯(lián)用光散射法（B+DHS光散射），美國(guó)熱電公司的TEOM1405FTEOM1405僉測(cè)設(shè)備就是基于微量

10、振蕩天平技術(shù)開(kāi)發(fā)的；河北先河環(huán)保公司的XHPM-2000眈測(cè)儀、武漢天虹公司的TH2000TM測(cè)儀是利用B射線(xiàn)法原理對(duì)進(jìn)行檢測(cè)的；美國(guó)熱電的5030-SHARP僉測(cè)儀同時(shí)利用了B射線(xiàn)法和光散射法原理。目前按照重量法設(shè)計(jì)的采樣設(shè)備也比較多，如中國(guó)生產(chǎn)的TH150型智能中流量顆粒物采樣器、四通道采樣器（PR2300、美國(guó)UR8司生產(chǎn)的通用型大氣污染物采樣儀（URG-3000k）、德國(guó)GRIMM分析儀等。這些采樣儀器利用PTFE膜或PTEE濾膜對(duì)進(jìn)行采樣，再采用稱(chēng)重的方法計(jì)算顆粒物質(zhì)量濃度。此外人們還設(shè)計(jì)了基于光散射法的粉塵傳感器來(lái)檢測(cè)濃度?？諝庵械姆蹓m在暗室內(nèi)受到激光發(fā)生器發(fā)出的平行光照射時(shí)，粉塵

11、的散射光強(qiáng)度正比于質(zhì)量濃度，該散射光經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成光電流，經(jīng)主控板的光電流積分電路轉(zhuǎn)換成與散射光強(qiáng)度成正比的光電脈沖數(shù)。計(jì)算脈沖數(shù)即可測(cè)出粉塵的相對(duì)質(zhì)量濃度。如夏普灰塵傳感器二代GP2Y1050AU美國(guó)GEB塵傳感器SM-PWM-01ASDC?能灰塵控制器等?；谀鎵弘娦?yīng)的QCMK量傳感器也是人們研究的重點(diǎn)。QCM感器利用石英晶體作為敏感元件，其表面的敏感薄膜吸附空氣中的顆粒物，石英晶體的固有頻率隨吸附顆粒物質(zhì)量的變化而變化。對(duì)石英晶體施加交變電壓，石英晶體產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)振蕩電路的頻率與石英晶體的振動(dòng)頻率一致時(shí)產(chǎn)生共振，測(cè)量此時(shí)振蕩電路的頻率就可得到空氣中粉塵的質(zhì)量濃度。在實(shí)際應(yīng)用中，由

12、于氣候條件、環(huán)境特征、污染源特點(diǎn)等的差異，國(guó)外能正常使用的儀器設(shè)備，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)卻存在檢測(cè)數(shù)據(jù)不穩(wěn)定或偏差較大的問(wèn)題，如何改進(jìn)進(jìn)口設(shè)備的性能，或者降低甚至消除對(duì)進(jìn)口設(shè)備的依賴(lài)是當(dāng)前我國(guó)粉塵污染檢測(cè)所面臨的問(wèn)題。我國(guó)針對(duì)的檢測(cè)仍處于起步階段，需要繼續(xù)開(kāi)展大量的基礎(chǔ)工作，研制出符合我國(guó)國(guó)情的檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備，促進(jìn)建立完備的檢測(cè)體系。研究的主要內(nèi)容通過(guò)查找關(guān)于檢測(cè)有關(guān)的資料，分析對(duì)濃度進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。如重量法、壓電晶體法、光散射法、B射線(xiàn)法、微量振蕩天平法。分析每種方法的原理和特點(diǎn)，并評(píng)價(jià)每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。此外還介紹了可以實(shí)現(xiàn)對(duì)濃度進(jìn)行檢測(cè)的粉塵傳感器。針對(duì)日常生活中對(duì)污染檢測(cè)的實(shí)際需求，利用檢測(cè)

13、傳感器和單片機(jī)最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)一種濃度檢測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)功能應(yīng)包括：（1）采集濃度；（2）模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；（3）單片機(jī)處理數(shù)據(jù)；（4）顯示檢測(cè)結(jié)果；（5）設(shè)定報(bào)警濃度限值。系統(tǒng)要用到的硬件應(yīng)包括：（1）系統(tǒng)控制核心單片機(jī)；（2）采集裝置粉塵傳感器；（3）模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片；（4）液晶顯示屏；（5）聲光報(bào)警裝置蜂鳴器和發(fā)光二極管。本章小結(jié)本章主要介紹了本設(shè)計(jì)的研究背景、意義、現(xiàn)狀和研究的主要內(nèi)容。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是人們正面對(duì)著造成的污染，迫切需要先進(jìn)、可靠的檢測(cè)技術(shù)對(duì)進(jìn)行檢測(cè)，本設(shè)計(jì)就是討論如何設(shè)計(jì)一種濃度檢測(cè)系統(tǒng)。二系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)對(duì)濃度的檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)具體要滿(mǎn)足對(duì)濃度采集、

14、對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)處理、對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行顯示等。因此，先要選擇合適的檢測(cè)方法，再選擇合適的采集裝置、A/D轉(zhuǎn)換芯片、單片機(jī)、顯示器等。分析現(xiàn)有的對(duì)進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)，可以達(dá)到要求的有5種檢測(cè)方法，具體方案如下：方案一：重量法重量法是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分析方法。這種方法的原理是用一定切割特征的采樣器（切割器是根據(jù)氣流中顆粒是沿流線(xiàn)偏轉(zhuǎn)還是被擋板阻擋來(lái)分離不同粒徑的裝置）抽取定量體積的空氣，把空氣中的截留在濾膜上，再用天平進(jìn)行濾膜稱(chēng)重，得到采樣前后濾膜的質(zhì)量，就可計(jì)算出的濃度。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)量直接、數(shù)據(jù)可靠，還能夠用來(lái)對(duì)其他方法測(cè)量得到的結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證。缺點(diǎn)是人工工作量大，自動(dòng)化程度低，不適合進(jìn)行遠(yuǎn)距離檢測(cè)，

15、不能反映質(zhì)量濃度在短時(shí)間內(nèi)的變化。國(guó)產(chǎn)的TH150系列智能中流量顆粒物采樣器就是基于重量法設(shè)計(jì)而成的5。方案二：微量振蕩天平法微量振蕩天平法主要是利用錐形原件微量天平原理。錐形原件粗頭固定，細(xì)頭裝可以更換的濾膜，采樣氣體通過(guò)錐形原件（粗頭進(jìn)，細(xì)頭出），被截留在濾膜上，錐形原件質(zhì)量的變化引起振蕩頻率的改變。測(cè)出前后兩個(gè)不同時(shí)刻的振蕩頻率，就能計(jì)算出的質(zhì)量濃度。微量振蕩天平技術(shù)與重量法有良好的一致性，還可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)，但采樣濾膜易受空氣濕度影響。我國(guó)具有自動(dòng)檢測(cè)能力的城市有60%以上使用基于微量振蕩天平法的檢測(cè)設(shè)備，美國(guó)生產(chǎn)的TEOM1405系列顆粒物監(jiān)測(cè)儀就是運(yùn)用微量振蕩天平技術(shù)制備的6。

16、方案三：B射線(xiàn)吸收法B射線(xiàn)吸收法利用了B射線(xiàn)衰減原理?？諝庥刹蓸悠魑氩蓸庸?，經(jīng)過(guò)濾膜后排出，沉淀在濾膜上，當(dāng)B射線(xiàn)照射沉積了的濾膜時(shí)，B射線(xiàn)的能量衰減，根據(jù)衰減量就可求出質(zhì)量濃度。B射線(xiàn)吸收法的優(yōu)點(diǎn)是檢測(cè)結(jié)果不受細(xì)顆粒物物理、化學(xué)性質(zhì)影響，只與其電子密度有關(guān)，測(cè)量結(jié)果較為準(zhǔn)確，可以實(shí)時(shí)檢測(cè)濃度的變化情況。該法的缺點(diǎn)是濾膜與細(xì)顆粒物易吸附空氣中的水分，容易對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響。我國(guó)具有自動(dòng)檢測(cè)能力的城市有30%£右使用的設(shè)備是采用B射線(xiàn)吸收法制備的，美國(guó)METOffiBAM1020t子檢測(cè)器就是采用了B射線(xiàn)吸收法原理對(duì)粒子進(jìn)行檢測(cè)7。方案四：壓電晶體法壓電晶體法檢測(cè)利用的是壓電晶體的逆

17、壓電效應(yīng)8。該技術(shù)采用石英晶體作為測(cè)量敏感元件，石英晶體表面的敏感薄膜吸附空氣中的，石英晶體的固有頻率隨吸附質(zhì)量的變化而變化。對(duì)石英晶體施加交變電壓，石英晶體產(chǎn)生振動(dòng)，當(dāng)振蕩電路的振動(dòng)頻率與石英晶體的振動(dòng)頻率一致時(shí)產(chǎn)生共振，測(cè)量此時(shí)振蕩電路的振動(dòng)頻率就可得到石英晶體的振蕩頻率，進(jìn)而可求得的濃度。壓電晶體法可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線(xiàn)檢測(cè)，測(cè)量結(jié)果也較為準(zhǔn)確，但因石英晶體對(duì)質(zhì)量變化較為敏感，因此需保持良好的清潔來(lái)減少測(cè)量出現(xiàn)的誤差。QCMK量型傳感器就是采用壓電晶體法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)粉塵濃度的檢測(cè)。方案五：光散射法光散射法檢測(cè)濃度利用了細(xì)顆粒物的相關(guān)性質(zhì)和Mie散射理論。當(dāng)光照射到懸浮在空氣中的細(xì)顆粒物上時(shí)，會(huì)產(chǎn)生散

18、射光。在細(xì)顆粒物性質(zhì)保持一定的前提下，產(chǎn)生的散射光強(qiáng)度與細(xì)顆粒物的質(zhì)量濃度成正比。通過(guò)光電倍增管將顆粒物的散射光轉(zhuǎn)換成光電流，再經(jīng)光電流積分電路將光電流轉(zhuǎn)換成電脈沖，通過(guò)測(cè)量單位時(shí)間的脈沖數(shù)，就可以計(jì)算得到的濃度9。光散射法測(cè)量質(zhì)量濃度具有測(cè)量快速、準(zhǔn)確，檢測(cè)靈敏度高，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。但測(cè)量結(jié)果易受細(xì)顆粒物粒徑組成、結(jié)構(gòu)、折射性等因素影響。夏普粉塵傳感器二代GP2Y1010A就是采用光射法原理制備而成的。通過(guò)對(duì)以上方案進(jìn)行比較可以得出：重量法適合對(duì)各種方法檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證，若作為檢測(cè)系統(tǒng)的采集裝置會(huì)顯得很笨重；微量振蕩天平技術(shù)和B射線(xiàn)吸收法適合用在自動(dòng)檢測(cè)中，它們?yōu)檫_(dá)到高精度、高準(zhǔn)確性

19、，需要加載膜動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)達(dá)不到這樣的技術(shù)要求，故而不選用；用壓電晶體法來(lái)檢測(cè)，此法的檢測(cè)精度較高，但基于壓電晶體法的QCMK量型傳感器造價(jià)高，不適合作為日常檢測(cè)的設(shè)備；光散射法檢測(cè)可以做到快速、準(zhǔn)確，而且設(shè)備性能較穩(wěn)定，此外基于光散射的各種傳感器價(jià)格都比較實(shí)惠，基于以上的考慮，本次設(shè)計(jì)選擇方案五的光散射法檢測(cè)技術(shù)，在此基礎(chǔ)上來(lái)選擇合適的采集裝置。本設(shè)計(jì)總體方案設(shè)計(jì)思路是采用單片機(jī)和傳感器技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)濃度的檢測(cè)。具體設(shè)計(jì)是由粉塵傳感器實(shí)時(shí)采集濃度值，通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器將傳感器輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并傳送給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，檢測(cè)結(jié)果將顯示在液晶屏上。當(dāng)檢測(cè)到的濃度值大于設(shè)置的濃度限

20、值時(shí)，發(fā)光二極管會(huì)亮同時(shí)蜂2-1鳴器發(fā)出聲響。的濃度報(bào)警值可以通過(guò)按鍵進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)框圖如所示：系統(tǒng)口*模數(shù)轉(zhuǎn)弱看件選型塵主控制器 傳本設(shè)按鍵模塊需要對(duì)傳感STC89C52I片機(jī)是一個(gè)功能很強(qiáng)的2T一.qP計(jì)預(yù)計(jì)要使用23個(gè)（不計(jì)復(fù)用）單片機(jī)引腳，STC89C5M有40個(gè)引腳也是可以滿(mǎn)足需要的。STC89C5四部程序空間多達(dá)8K,對(duì)于本設(shè)計(jì)而言也算是綽綽有余了，同時(shí)STC89C52I片機(jī)價(jià)格非常低廉，用于日常應(yīng)用非常合適。不管從功能、價(jià)格還是使用的難易程度來(lái)說(shuō)STC89C52rB是合適的選擇。因此，本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)STC89C52乍為整個(gè)系統(tǒng)的核心。采集裝置本設(shè)計(jì)需要用采集裝置來(lái)對(duì)周?chē)?/p>

21、環(huán)境中的濃度進(jìn)行采集，采集裝置的工作狀態(tài)要受單片機(jī)的控制，另外采集裝置的工作電壓最好與電源電壓、單片機(jī)工作電壓相一致，性能上還要具有采集快速，準(zhǔn)確的特點(diǎn)。GP2Y1010AU0的塵傳感器可以完成對(duì)的采集和輸出模擬電壓信號(hào)，其最優(yōu)工作電壓為5V,與電源電壓一致。它采集周期不到，檢測(cè)結(jié)果也較為準(zhǔn)確，另外它還具有分辨煙霧和灰塵的功能口力因此，選用GP2Y1010AUOF感器為本設(shè)計(jì)的采集裝置。顯示器本設(shè)計(jì)準(zhǔn)備顯示測(cè)量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，同時(shí)還需要設(shè)定的報(bào)警閾值，因此要選用能顯示兩行內(nèi)容的顯示器，第一行顯示檢測(cè)到的濃度值包括“、具體數(shù)值、單位Ng/m3"，第二行要顯示預(yù)設(shè)定的濃度報(bào)警限值，顯示具體內(nèi)

22、容與第一行相仿。液晶LCD可以顯示數(shù)字、字母、符號(hào)等，滿(mǎn)足本設(shè)計(jì)要顯示的內(nèi)容。另外LCD還具有功耗小、體積小、使用方便，顯示快速，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路的特點(diǎn)等，可以使本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電路和程序的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單化。LCD1602液顯能同時(shí)顯示16x2即32個(gè)字符，可以提供清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種控制命令，很適合作本次設(shè)計(jì)的顯示器。因此，本設(shè)計(jì)采用液晶LCD1602a行顯示。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片本設(shè)計(jì)需要轉(zhuǎn)換傳感器輸出的0-5V的模擬電壓，ADC083刻8位分辨率的A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，當(dāng)輸入信號(hào)最大值為5V時(shí)，此AD可以區(qū)分的信號(hào)的最小電壓為，能滿(mǎn)足對(duì)本次設(shè)計(jì)模擬電壓轉(zhuǎn)換要求。

23、另外ADC0832轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32us,轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定，而且本次設(shè)計(jì)對(duì)轉(zhuǎn)換時(shí)間的要求并不是很?chē)?yán)格。此外ADC0832ft有獨(dú)立的芯片使能輸入，使得處理器控制起來(lái)很方便。因此，本設(shè)計(jì)選擇ADC0832真數(shù)轉(zhuǎn)換芯片來(lái)對(duì)傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。電源本設(shè)計(jì)采用的單片機(jī)、傳感器、A/D轉(zhuǎn)換芯片、顯示器等都是在5V電壓下正常工作，所以本設(shè)計(jì)采用輸出電壓為5V的US吸據(jù)線(xiàn)供電，USB供電具有持續(xù)且穩(wěn)定的電壓輸出性能，而且使用起來(lái)很方便。用5V蓄電池供電也是可取的。按鍵本設(shè)計(jì)采用的按鍵并不是太多，只有1個(gè)參數(shù)增加按鍵和1個(gè)參數(shù)減少按鍵，不會(huì)占用太多的I/O口，因而采用獨(dú)立式按鍵。每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一

24、根I/O接口線(xiàn),每個(gè)I/O口的工作狀態(tài)互不影響。這樣可以使電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、編程也相對(duì)比較容易。報(bào)警裝置本設(shè)計(jì)報(bào)警系統(tǒng)由兩部分組成，一是LED燈光報(bào)警，二是蜂鳴器聲音報(bào)警。本章小結(jié)本章主要介紹了檢測(cè)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)和主要的硬件選擇。采用5VUSB數(shù)據(jù)線(xiàn)供電；STC89C5常片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；GP2Y1010AU0F感器采集濃度值；ADC0832E片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；LCD1602a行數(shù)據(jù)顯示；蜂鳴器和發(fā)光二極管進(jìn)行聲光報(bào)警。三硬件電路設(shè)計(jì)主控制器模塊主控制器模塊采用單片機(jī)最小系統(tǒng)。單片機(jī)最小系統(tǒng)能讓單片機(jī)正常工作和實(shí)現(xiàn)其功能。單片機(jī)具有體積輕、重量輕、功耗低、功能強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高等特點(diǎn)，在本設(shè)計(jì)的整個(gè)系

25、統(tǒng)中起到了統(tǒng)籌作用，可以控制按鍵和接收傳感器的各種參數(shù)，同時(shí)還能驅(qū)動(dòng)液晶顯示相關(guān)數(shù)據(jù)。單片機(jī)最小系統(tǒng)由單片機(jī)、復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、輸入/輸出設(shè)備等構(gòu)成。本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)是STC89C52STC89C5犯STC公司生產(chǎn)的一種8位微控制器，具有8K字節(jié)的Flash程序存儲(chǔ)器和512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。共有40個(gè)引腳，4個(gè)八位并行I/O口，1個(gè)全雙工串行口，5個(gè)中斷源，2個(gè)優(yōu)先級(jí)，3個(gè)十六位定時(shí)/計(jì)數(shù)器。STC89C52I片機(jī)的時(shí)鐘電路引腳為XTAL1和XTAL2控制信號(hào)引腳為RSTALE,PSEN和EA輸入/輸出端口為P0,P1,P2和P3”復(fù)位電路確定單片機(jī)的工作起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。

26、當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到外界環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛（運(yùn)行不正常）或死機(jī)（停止運(yùn)行）時(shí)，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開(kāi)始執(zhí)行。一般有自動(dòng)復(fù)位和外部按鍵手動(dòng)復(fù)位，本設(shè)計(jì)為編程簡(jiǎn)單采用的是外部手動(dòng)按鍵復(fù)位。STC89C52單片機(jī)P0端為開(kāi)漏輸出，內(nèi)無(wú)上拉電阻。P0口在本設(shè)計(jì)中做輸出用，為加大輸出驅(qū)動(dòng)能力加上拉電阻，本設(shè)計(jì)采用的上拉電阻為的排阻。與復(fù)位電路同樣重要的還有時(shí)鐘電路。時(shí)鐘電路好比單片機(jī)的心臟，它控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏。時(shí)鐘電路就是振蕩電路，向單片機(jī)提供一個(gè)正弦波信號(hào)作為基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的執(zhí)行速度。XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。本次設(shè)計(jì)外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為。

27、STC89C52單片機(jī)的工作電壓范圍為所以本設(shè)計(jì)給單片機(jī)外接5V直流電源。主控制模塊系統(tǒng)電路如圖3-1所示：圖3-1單片主控電路傳感器模塊傳感器模塊主要是采集濃度并輸出一個(gè)模擬量。本次設(shè)計(jì)采用的粉塵傳感器的工作原理是單片機(jī)給傳感器LED端輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，粉塵傳感器內(nèi)部NPN三極管驅(qū)動(dòng)此傳感器的紅外線(xiàn)發(fā)光二極管開(kāi)始工作，發(fā)出檢測(cè)光線(xiàn)。當(dāng)檢測(cè)光照射到粉塵上會(huì)發(fā)生折射。再由傳感器內(nèi)部的光電晶體管采集經(jīng)粉塵折射后的檢測(cè)光，轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸入到A/D轉(zhuǎn)換芯片中，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)傳送給單片機(jī)。本設(shè)計(jì)選擇的是GP2Y1010AU0F塵傳感器，它是一個(gè)采用光學(xué)傳感系統(tǒng)的粉塵傳感器。該設(shè)備由紅外

28、線(xiàn)發(fā)光二極管和一個(gè)光電晶體管成對(duì)角布置而成。它能夠有效地檢測(cè)到像香煙、煙霧等非常細(xì)的粒子，還可以通過(guò)脈沖模擬輸出區(qū)分煙霧和灰塵。其接線(xiàn)端V-LED接電源正極，LED-GN端接地，接通這兩個(gè)電源接口才能帶動(dòng)傳感器內(nèi)部發(fā)光二極管工作LED工作。LED端為串口數(shù)據(jù)輸入端，Vo端為粉塵濃度模擬量輸出端，S-GND接地，Vcc接電源正極。GP2Y1010AU0的塵傳感器插上電源1秒之內(nèi)就會(huì)穩(wěn)定，可以進(jìn)行正常的檢出工作。檢出方法是從輸出的電壓來(lái)做判定。粒徑較大的粉塵輸出電壓表現(xiàn)為間隔的、較高的脈沖信號(hào)。細(xì)微粒子的輸出電壓表現(xiàn)為連續(xù)的、較高的脈沖信號(hào)12。傳感器的第一腳接了一個(gè)220uF的電解電容和150Q

29、的限流電阻。第三腳LED端接到單片機(jī)的P3A2外部中斷0口，傳感器是否開(kāi)始工作是通過(guò)單片機(jī)P3A2口是否給LED端輸入一個(gè)脈沖信號(hào)來(lái)控制的。第五腳V。端是粉塵濃度的模擬量輸出腳，接在模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0832勺通道1上，傳感器產(chǎn)生的模擬電壓就是通過(guò)這個(gè)口傳送給ADC0832的。第一腳和第二腳接電源正負(fù)極是給傳感器內(nèi)部發(fā)光LED供電的。具體電路圖如圖3-2所示：圖3-2粉塵模塊電路模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換部分在單片機(jī)控制系統(tǒng)中主要用于數(shù)據(jù)采集。通過(guò)轉(zhuǎn)換粉塵傳感器輸出的電壓信號(hào)提供的各種實(shí)時(shí)參數(shù)，以便單片機(jī)對(duì)濃度進(jìn)行檢測(cè)。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是架設(shè)在單片機(jī)和傳感器之間的橋梁，在單片機(jī)控制系統(tǒng)中占有極為重要的地位。

30、本次設(shè)計(jì)采用ADC0832,它是一個(gè)8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32nS,據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便口ZADC0832乍為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí)的輸入電壓是05V且8位分辨率時(shí)的電壓精度為。如果作為由IN+與IN-輸入的輸入時(shí)，可將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線(xiàn)，分別是CSCLKDODI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未

31、同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線(xiàn)上使用。因此ADC0832勺DO?口DI都接單片機(jī)的P1A0,DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)，D0端輸出數(shù)據(jù)；時(shí)鐘輸入端CLK接單片機(jī)的PW1；使能端CS接單片機(jī)PW2；通道一CH1端是與傳感器模擬電壓輸出端相連的。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路如圖3-3所示：圖3-3A/D轉(zhuǎn)換電路液晶顯示模塊單片機(jī)接收到數(shù)字信號(hào)后，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理，在液晶顯示器上面顯示出最終的檢測(cè)結(jié)果。在單片機(jī)系統(tǒng)中液晶顯示器為主要顯示器件。液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。字符型液晶顯示模塊是一種專(zhuān)門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等

32、點(diǎn)陣式LCD目前常用16*1,16*2,20*2和40*2行等的模塊。本次設(shè)計(jì)采用的是液晶LCD1602字符型LCD1602的顯示容量為16*2個(gè)字符，芯片工作電壓為。LCD1602ft晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符圖數(shù)字、字母、常用符號(hào)等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼：14：0液晶VL端為對(duì)比度調(diào)整端，接電源正極對(duì)比度最弱，接地對(duì)比度最高；RS端為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器；RW®為讀寫(xiě)信號(hào)線(xiàn)，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作；E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令；DAD7端為8

33、位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)端。液晶的命令操作腳是RSRWENN,分別接在單片機(jī)的P1A4P1A5、P1A6腳。數(shù)據(jù)腳DB3DB7分別接單片機(jī)的P0A0P0A7口。VOL端串聯(lián)一個(gè)2K的電阻接地，使液晶保持一個(gè)較高的亮度。具體電路圖如3-4所示：圖3-4液晶顯示電路電源模塊系統(tǒng)采用輸出電壓為5V的USBR據(jù)線(xiàn)為系統(tǒng)供電。電源接口電路如圖3-5所示，其中DC5V為電池接口，SW偽電源開(kāi)關(guān)，R6為二極管的限流電阻，POWER為電源指示燈，C5和C6為電源的濾波電容，當(dāng)電源電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)電容的充放電可以減小電源電壓的波動(dòng)。圖3-5電源模塊電路按鍵模塊系統(tǒng)采用獨(dú)立式按鍵電路，每個(gè)按鍵單獨(dú)占有一根I/O接口線(xiàn),每個(gè)I/

34、O口的工作狀態(tài)互不影響。濃度檢測(cè)系統(tǒng)的濃度報(bào)警限值可以通過(guò)按鍵進(jìn)行設(shè)置。一個(gè)參數(shù)加鍵，一個(gè)參數(shù)減鍵。具體電路圖如圖3-6所示：圖3-6按鍵模塊電路圖報(bào)警模塊系統(tǒng)采用聲光報(bào)警。由于單片機(jī)驅(qū)動(dòng)不足，所以本設(shè)計(jì)采用NPN型S8550三極管增加單片機(jī)驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)單片機(jī)的P1A3口輸出低電平時(shí)，三極管的VE>VB>VC>0三極管的發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏，三極管飽和導(dǎo)通，此時(shí)發(fā)光二極管和蜂鳴器發(fā)出聲光報(bào)警。當(dāng)單片機(jī)的P1A3口輸出高電平時(shí)，三極管截止，聲光報(bào)警停止工作。具體電路圖如圖3-7所示：圖3-7報(bào)警模塊電路圖本章小結(jié)本章根據(jù)已設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)方案和選定的硬件設(shè)計(jì)了包括單片機(jī)最小系統(tǒng)電

35、路、傳感器接口電路、A/D模塊接口電路、液晶顯示電路、電源接口電路、按鍵模塊電路、聲光報(bào)警電路的系統(tǒng)電路原理圖。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序功能分析本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括對(duì)主程序，ADC0832轉(zhuǎn)換子程序、LCD1602顯示子程序和定時(shí)器0中斷子程序的設(shè)計(jì)。主程序主要負(fù)責(zé)濃度的實(shí)時(shí)顯示和報(bào)警裝置的報(bào)警；定時(shí)器0中斷子程序負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)傳感器工作；ADC0832專(zhuān)換子程序負(fù)責(zé)對(duì)傳感器傳送過(guò)來(lái)模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)；LCD1602M示子程序負(fù)責(zé)顯示單片機(jī)處理分析過(guò)的濃度值。主程序調(diào)用了ADC0832轉(zhuǎn)換子程序、LCD1602a示子程序、定時(shí)器0中斷子程序。系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)從系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)功能的角度來(lái)看，主程

36、序的流程為：在完成各部分初始化之后，采集模擬輸出電壓，再根據(jù)采集到的電壓值，通過(guò)擬合計(jì)算出濃度值，顯示在液晶上。擬合關(guān)系近似為y=+（y為濃度值/mgm-3，x為模擬電壓值/V）15。系統(tǒng)主程序流程圖如4-1所示：圖4-1系統(tǒng)主程序流程圖系統(tǒng)初始化，所有I/O口都初始化為高電平，代碼如下：P0=0xFF;P1=0xFF;P2=0xFF;P3=0xFF;本設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用的定時(shí)器0中斷是為了驅(qū)動(dòng)粉塵傳感器，定時(shí)器0中斷設(shè)定工作為方式1，每次進(jìn)入中斷后需要不斷地重新賦值。在程序設(shè)計(jì)中，需要單片機(jī)產(chǎn)生周期為9ms脈寬為的脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)傳感器內(nèi)部的LED發(fā)光，并在對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集。其流程圖如圖4-2所示：圖4-

37、2定時(shí)器0中斷程序流程圖定時(shí)器0中斷函數(shù)賦初值，中斷周期100us,代碼如下：TH0=0xFF;TL0=0xA4;TR0=0;count_100us+;ADC0832勺主要作用就是把傳感器輸出的模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),再由單片機(jī)處理。因?yàn)閭鞲衅鞯牟杉菑膫鞲衅鞴ぷ髦箝_(kāi)始的，因此A/D轉(zhuǎn)換也應(yīng)在傳感器工作后開(kāi)始。A/D轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，開(kāi)始選擇轉(zhuǎn)換通道，在DI端輸入的兩位數(shù)據(jù)為“1、1”表示選擇只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換流程圖如圖4-3所示：圖4-3A/D轉(zhuǎn)換程序流程圖ADC0832專(zhuān)換通道選擇通道一，代碼如下：Clk=0;DATI=1;_nop_();Clk=1;_nop_();Cl

38、k=0;DATI=1;_nop_();Clk=1;_nop_();液晶LCD1602M示首先自定義字符庫(kù)，設(shè)置好DDRAMfc址后在第一行顯示，根據(jù)程序中的數(shù)據(jù)設(shè)置顯示數(shù)據(jù)的首地址并設(shè)置循環(huán)量，在循環(huán)過(guò)程中不斷取字符代碼直至終止，第二行的顯示過(guò)程與第一行的顯示過(guò)程一樣，兩行顯示完畢便結(jié)束子程序。流程圖如圖4-4所示：圖4-4液晶顯示程序流程圖本章小結(jié)本章主要介紹了檢測(cè)系統(tǒng)的主程序及主要子程序的設(shè)計(jì)，分別畫(huà)出了它們的流程圖。程序的編寫(xiě)是根據(jù)系統(tǒng)所要實(shí)現(xiàn)的功能和所選擇硬件來(lái)編寫(xiě)的，是整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的靈魂所在。五安裝與調(diào)試硬件安裝本次設(shè)計(jì)先進(jìn)行電路原理圖的設(shè)計(jì)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)好的電路原理圖列出元器件清單

39、，并依照清單買(mǎi)回了元器件。在安裝元器件之前首先檢查了元器件的好壞，把每個(gè)元器件都檢查了一遍，確保它們都是可使用的，這樣防止了元件焊接好了才發(fā)現(xiàn)元器件本身是壞的現(xiàn)象的發(fā)生。在設(shè)計(jì)元器件在電路板上的位置時(shí)，做到了每個(gè)元器件都可以放置在上面，并且還做到焊接方便，接線(xiàn)不重復(fù)。在焊接過(guò)程中先焊接的是較低的元件，再焊接才是較高的元件。特別容易損壞的元件是在最后焊接的。在焊集成芯片時(shí)連續(xù)焊接時(shí)間都在5-8秒，沒(méi)有超過(guò)10s,所以芯片都沒(méi)有出現(xiàn)燒壞的問(wèn)題，另外還特別注意了芯片的安裝方向，免除了在接通電路后燒壞芯片。另外還特別關(guān)注了開(kāi)關(guān)、三極管的接線(xiàn)，由于這些元器件的接口較多，因此在接線(xiàn)時(shí)單獨(dú)制作了接線(xiàn)圖。還有

40、就是有的元件需要分正負(fù)極，也是特別注意的地方。由于檢查知道元器件自身不存在問(wèn)題，那么造成硬件設(shè)備的無(wú)法正常工作的原因一般來(lái)說(shuō)就是焊接了。焊接造成的缺陷主要有以下幾種：(1)焊錫連橋。即由于焊錫量過(guò)多使元器件之間發(fā)生短路現(xiàn)象。(2)冷焊。即焊接時(shí)焊錫沒(méi)有充分地融化使焊錫產(chǎn)生疏松的現(xiàn)象。(3)產(chǎn)生突尖。即焊接技術(shù)不夠熟練造成焊點(diǎn)表面形成尖銳的突尖。(4)虛焊。即焊錫過(guò)少不足以包裹焊點(diǎn)。焊接過(guò)程中依次排除了以上現(xiàn)象，最終成功焊接好了檢測(cè)裝置實(shí)物，如圖5-1所示，(a)為正面，(b)為背面。ab圖5-1檢測(cè)裝置實(shí)物圖程序調(diào)試本次設(shè)計(jì)檢測(cè)系統(tǒng)的控制程序是采用C語(yǔ)言編寫(xiě)的，對(duì)程序的調(diào)試是通過(guò)keilC51

41、軟件進(jìn)行的。每次編寫(xiě)完程序，都要從頭運(yùn)行一次，若是出現(xiàn)錯(cuò)誤，軟件系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警示并顯示錯(cuò)誤出現(xiàn)的地方。根據(jù)箭頭的提示，在對(duì)應(yīng)的地方找出錯(cuò)誤，改正后繼續(xù)運(yùn)行。重復(fù)這個(gè)步驟直到編譯器不提示程序還存在錯(cuò)誤或者警示。把設(shè)計(jì)好的程序燒入液晶顯示程序，看顯示器是否正常顯示。如果不正常，檢測(cè)LCD1602夜晶的各引腳的焊接情況，有沒(méi)有虛焊，短焊，錯(cuò)焊的情況。顯示正常之后，再加入粉塵檢測(cè)程序，看粉塵檢測(cè)是否正常。最后加入按鍵進(jìn)行整機(jī)調(diào)試。最終的程序調(diào)試結(jié)果如圖5-2所示：圖5-2程序調(diào)試結(jié)果圖本章小結(jié)系統(tǒng)的調(diào)試是設(shè)計(jì)過(guò)程中很重要的一環(huán)，不管是程序的編寫(xiě)還是硬件的安裝，只有不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題才能完善系統(tǒng)，做出

42、合格的檢測(cè)系統(tǒng)。六結(jié)論與展望結(jié)論本次設(shè)計(jì)完成了設(shè)計(jì)之初的所有要求，所設(shè)計(jì)的檢測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，適合大眾對(duì)濃度檢測(cè)的需要。最終完成的裝置所使用的材料價(jià)格低廉，檢測(cè)裝置簡(jiǎn)單便攜，操作精度較高，還具有濃度限值可調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)是通過(guò)單片機(jī)與傳感器技術(shù)相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了對(duì)濃度的檢測(cè)。此次設(shè)計(jì)用單片機(jī)STC89C52乍為控制中心，傳感器GP2Y1010AU0睬集的顆粒物濃度，轉(zhuǎn)換芯片ADC0832!行模數(shù)轉(zhuǎn)換，液晶LCD1602a行結(jié)果顯示，發(fā)光二極管和蜂鳴進(jìn)行聲光報(bào)警，按鍵設(shè)定報(bào)警濃度最大限值。通過(guò)這次設(shè)計(jì)將單片機(jī)與傳感器技術(shù)應(yīng)用在檢測(cè)環(huán)境的質(zhì)量上，提醒人們做出相應(yīng)的安全防護(hù)措施，改善當(dāng)前環(huán)境狀況，是一件非

43、常有意義的事。通過(guò)本次設(shè)計(jì)我自身的能力也得到了很大的提高，學(xué)到了不少課本上沒(méi)有的知識(shí)，同時(shí)也鍛煉了自己的動(dòng)手能力，將以前學(xué)過(guò)的零散的知識(shí)用到一起，完成了理論與實(shí)踐的結(jié)合。本次設(shè)計(jì)主要涉及硬件和軟件兩方面的內(nèi)容，經(jīng)過(guò)不懈努力，我對(duì)51系單片機(jī)的接口知識(shí)有了更深層次的理解，熟悉了單片機(jī)常用的外圍電路引腳和連接方法，如液晶、按鍵、傳感器等?？傊敬卧O(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。展望本次設(shè)計(jì)只完成了針對(duì)日常生活中對(duì)檢測(cè)需要的檢測(cè)系統(tǒng)，僅僅實(shí)現(xiàn)了超過(guò)安全濃度值就會(huì)報(bào)警的功能，功能比較單調(diào)。一款成熟的檢測(cè)裝置應(yīng)該具有更多的功能，不僅可以檢測(cè)還可以檢測(cè)PM10甚至可

44、以外帶實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度濕度的檢測(cè)；另外也不能只有報(bào)警這樣簡(jiǎn)答的功能，如果檢測(cè)到超過(guò)濃度限值會(huì)聯(lián)網(wǎng)打開(kāi)空氣凈化器的開(kāi)關(guān)，進(jìn)行空氣的凈化，在不知不覺(jué)之間就給人們省了不少精力。檢測(cè)技術(shù)還在不斷發(fā)展，未來(lái)將會(huì)有更科學(xué)更精確的檢測(cè)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)出來(lái)。未來(lái)的檢測(cè)裝置會(huì)朝著精度高、易操作、體積小、易攜帶、價(jià)格低、功能更加完備、普及率更加高的方向發(fā)展。致謝本論文是在*老師的悉心指導(dǎo)和熱情關(guān)懷下完成的。從論文選題、設(shè)計(jì)過(guò)程、動(dòng)手實(shí)踐到最后的論文寫(xiě)作，*老師都給予了我極大的鼓勵(lì)和幫助。此外還要感謝*和*同學(xué)，他們?cè)谙到y(tǒng)程序設(shè)計(jì)方面給我提供的很大幫助。還有那些在實(shí)驗(yàn)室和我一起學(xué)習(xí)、一起努力的同學(xué)，也要謝謝你們對(duì)我的鼓勵(lì)和幫助。還要感謝答辯組的評(píng)委老師在百忙之余對(duì)我的指導(dǎo)和對(duì)我論文提出修改意見(jiàn)。最后再次感謝老師、同學(xué)以及其他關(guān)心著我的人，正是你們的教導(dǎo)和幫助，我才能夠運(yùn)用自己的所學(xué)知識(shí)完成我的畢業(yè)論文。參考文獻(xiàn)1寧愛(ài)民,文軍浩,鄭德智,等.監(jiān)測(cè)技術(shù)及其比對(duì)測(cè)試研究進(jìn)展J.計(jì)測(cè)技術(shù)