基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計

程序設(shè)計要放所造成的空氣污染已成為一個十分突出的問題,所以空氣質(zhì)量的提高備受關(guān)注。粉塵設(shè)amDesigningonDustConcentrationedonSingleChipDetectorTRACTAlongwithsocialprogress,raisingthelevelofindustrialization,environmentalpollutionproblemisgettingworse,moreandmoretomaintainenvironmentalqualitybecomeanurgentrequirement.Inadditiontoenvironmentalpollution,wastegas,wastewater,theparticlesofdust,smokeanddustemissionstotheatmospherecausedbyairpollutionhasbecomeaveryprominentissue;sotheimprovementofairqualityconcern.Dustisanimportantindicatorofairquality,soitisimportanttothedetectionofdust.Therefore,environmentalmonitoringofthedustdetectorintomanyindustrialandminingsectorandessentialgoods.Dustdetectorismainlyusedfordetectionofdustconcentrationintheenvironment,thelabordepartmentforindustrialandminingproductionsitedeterminationofdustconcentration,theenvironmentdepartmentofenvironmentalmonitoringofairborneparticulatepollutiondetectionandinvestigation.ThisdustdetectordesignedforthecontrolofthecorearoundtheMCUtocompletethedatacollection,display,parametersettingandalarmoftheprogrammingofeachmodule,witheachmoduleofthehardwarecircuitforeachmodule,enablingthewholesystemFunction.KEYWORDS:dust,SCM,A/Dconversion,display,programming 標 4 5 12序設(shè)計 16 19 計 23 蜂鳴器報警部分程序設(shè)計 27 0 擇 34 C 編譯、連接、調(diào)試及其結(jié)果 35 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計1對生活質(zhì)量要求的提高形成了矛盾,因此注重環(huán)境的保護問題已經(jīng)慢慢步入了產(chǎn)業(yè)化。一同散入空氣中，極易傳播疾病。生產(chǎn)中許多及其工作環(huán)境對粉塵濃度也有要求,工廠 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)2可測定采樣器采集的濾膜粉塵和其它形式粉塵的粒度分布(分散度)。粒度分布和濃度平的最新型粉塵儀。該儀器適用于公共場所可吸入顆粒物(PM10)濃度的快速測定以及量的缺點是需要保持光學(xué)鏡頭的相對清潔。對于煙道中煙塵的測量,實踐證明,通過微由現(xiàn)代國內(nèi)外所使用的各種粉塵檢測儀的功能可以大體總結(jié)出粉塵檢測儀具有以。(2)采用嵌入式單片機內(nèi)核技術(shù),將計算機嵌入到煙塵粉塵測量對象中,實現(xiàn)智能化控術(shù),提供了一個裸設(shè)備與應(yīng)用程序間的抽象層,可以在更高的層次上讀寫磁盤;允許多個 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計3轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)經(jīng)過AT89S52處理然后通過數(shù)碼管顯示出粉塵濃度的簡易檢測儀，主要用于站公共場所可吸入顆粒物的監(jiān)測，環(huán)境環(huán)保監(jiān)測部門大氣飄塵檢測和污染源調(diào)查等。本文主要是根據(jù)光學(xué)測塵原理--朗伯特-比爾定律測量光透過被測物質(zhì)后，由于散V電壓信號。器報警,同時可以通過獨立按鍵控制當前粉塵濃度和設(shè)定限定值時的顯示切換?？撮T狗 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)4統(tǒng)設(shè)計方案能和技術(shù)指標0℃原理塵檢測原理光學(xué)測粉塵用到兩個原理,朗伯特-比爾(Lambert-Beer)定律和米(Mie)理論。本設(shè)計檢測原理用基于光學(xué)檢測法中的濁度法?；诶什?比爾定律測量光透過被測出射光強便會衰減。根據(jù)朗伯特-比爾定律，對均勻分布的粉塵，入射光強與出射光強 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計5Qmd式(1-3)是在單色入射光情況下得到的。采用多波長入射時，對每一波長λi,都有E=TW(1-4)對應(yīng)的I0及I測得：TtijMlM(1-5)可能。再者，測量粉塵濃度的同時，還能測粉塵的粒度分布(分散度)。系統(tǒng)工作原理計方案的確立 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)6可編程看門狗電路可編程看門狗電路A/D轉(zhuǎn)換單片機單片機AT89S52LED顯示鍵盤輸入3.1中心控制器系統(tǒng)設(shè)計的核心部件,它的結(jié)構(gòu)特性對所研制儀器的性能有理器的選擇尤為重要。我們通過選取和對比各種型號的微處理考慮到本設(shè)計的具體要求,發(fā)現(xiàn)AT89S52以低廉的價格、強大的則并且滿足本系統(tǒng)的要求。所以,在本系統(tǒng)中我們選用AT89S52ATS52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計7XTAL內(nèi)部，它是一反相放大器輸入端，這個XTAL的反相放大器輸出端和內(nèi)部時HDISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默認狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。 ALE/PROG：ALE表示允許地址鎖存允許信號。當訪問外部存儲器時，ALE信號負跳變來觸發(fā)外部的8位鎖存器(如74LS373)，將端口P0的地址總線(A0-A7)鎖存進入鎖存器中。在非訪問外部存儲器期間，ALE引腳的輸出頻率是系統(tǒng)工作頻率的1/16，因此可以用來驅(qū)動其他外圍芯片的時鐘輸入。 PSEN：訪問外部程序存儲器選通信號，低電平有效。在訪問外部程序存儲器讀取 指令碼時，每個機器周期產(chǎn)生二次PSEN信號。在執(zhí)行片內(nèi)程序存儲器指令時，不產(chǎn)生 PSEN信號，在訪問外部數(shù)據(jù)時，亦不產(chǎn)生PSEN信號。P0：P0口(P0.0~P0.7)是一個8位漏極開路雙向輸入輸出端口，內(nèi)部沒有上拉電阻，所以端口要外接八個上拉電阻。當訪問外部數(shù)據(jù)時，它是地址總線(低8位)和數(shù)據(jù)總P2：P2口(P2.0~P2.7)是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準雙向并行I/O口)，當P3：P3口(P3.0~P3.7)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準雙向并行I/O口)，P.0RXD串行通信輸入P.1TXD串行通信輸出PT0計數(shù)器0外部事件計數(shù)輸入端PT1計數(shù)器1外部事件計數(shù)輸入端P3.2INT0外部中斷0輸入,低電平有效P3.3INT1外部中斷1輸入,低電平有效 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)8 P3.6WR外部隨機存儲器的寫選通，低電平有效P3.7RD外部隨機存儲器的讀選通，低電平有效各外圍電路模塊和流程圖序框圖設(shè)計 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計9塵檢測儀程序主流程圖設(shè)計 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)10報警、顯示NY報警、顯示NY 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計11擇I含命令"＃include"將其加入到程序中去。這樣當需要修改某個參量時，只須修改相應(yīng)軟件質(zhì)量。(而匯編語言編程者必須記住這些分配)CPU 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)12空間分布數(shù)據(jù)存儲器空間(低128單元)數(shù)據(jù)存儲器空間(低128單元)按功能劃分為以下幾部分。工作組為當前工作區(qū)，取決于專用寄存器PSW(程 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計13處理機(又稱布爾處理機)功能，位處理機的存儲空間就包括這個位尋址區(qū)。下的80個單元就是供用戶使用的一般RAM區(qū)，地址單元為30H~7FH。功能寄存器(SpecialFunctionRegisters)。特殊功能寄存器的總數(shù)為21個，僅占用了80H~FFH中的很小一部分。凡是能進行位尋址的SFR，其特征是字節(jié)地址都能被8整除(字節(jié)地址的末位是0或8)。PC的計數(shù)器。其內(nèi)容為將要執(zhí)行的指令地址，尋址范圍達64KB。PC有實現(xiàn)程序的順序執(zhí)行。PC沒有地址，是不可尋址的(但在物理上是 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)14態(tài)字PSWC/PRS1、RS0(PSW.4，PSW.3)：當前寄存器區(qū)選擇位；擇和確定當前工作寄存器區(qū)。RS、RS0與寄存器區(qū)的關(guān)系當前區(qū)號(組)R0~R7地址00000H~07H01108H~0FH10210H~17H11318H~1FHOVA有效范圍(–128~＋127)，即產(chǎn)生了溢出，因此運算結(jié)果是錯誤的；否則OV＝0，運 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計15示乘積只放在A中。P(PSW.0)：奇偶標志位；該位每個指令周期都由硬件來置位或清零，以表示累加器A中1的個數(shù)的奇偶性。P=1，則累加器A中1的個數(shù)為奇數(shù)；若P=0，則累加器A中1的個數(shù)為偶數(shù)。RAM也可訪問ROM。(g)端口P0~P3:MTj寄存器:連接數(shù)據(jù)存儲器(RAM)和I/O接口。單片機可訪問的外部RAM的地址空間為0~64KB，最多可由16位地址線尋址；外部 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)16盤設(shè)定程序設(shè)計描的設(shè)計a鍵c 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計17 N N開開始鍵盤掃描有有鍵閉合Y延時去抖N掃描鍵盤找找到閉合鍵Y計算鍵值建立無效標志N閉合鍵釋放建立無效標志NY 建立有效標志 返回考值設(shè)定的設(shè)計注：百位，十位，個位的獨立輸入按鍵分別接單片機的P2^5、P2^6、P2^7，且分別由定濃度參考值的程序ludereghefineucharunsignedchar 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)18**********************************延時**********************************voiddelayuinta{while(a--);}**********************************************************************eyscanucharkeynum{while1){{yus{while!key);}yuswhile!key);}rnnum}}ain{ 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計19ucharnumnumnum,num;while1){keyscankeynum;keyscankeynum;keyscankeynum;numnumnum*10+num3;}}的程序設(shè)計換為模擬電信號，然后通過信號放大器將轉(zhuǎn)換來的電信號放大成0~5V的電壓信號，本模塊是將得到的0~5V的電壓信號輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809中，然后ADC0809將0~5V電。REF(+)：參考電壓正端。REF(-)：參考電壓負端。 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)20(以上兩種信號用于啟動A/D轉(zhuǎn)換).CLK：時鐘信號輸入端(一般為500KHz)。N信號輸入信道選擇CBA000001010011100101110111提供，通常使用頻率為500KHZ，VREF(＋)，VREF(－)為參考電壓輸入。 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計21(1)ADC0809內(nèi)部帶有輸出鎖存器，可以與AT89S52單片機直接相連。(2)初始化時，使ST和OE信號全為低電平。(3)送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C端口上。(4)在ST端給出一個至少有100ns寬的正脈沖信號。(5)是否轉(zhuǎn)換完畢，我們根據(jù)EOC信號來判斷。(6)當EOC變?yōu)楦唠娖綍r，這時給OE為高電平，轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)就輸出給單片機了。ADC集流程圖設(shè)計 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)22修改模擬通道地址 等待修改模擬通道地址 等待開開始 設(shè)置模擬通道地址 輸出啟動信號讀轉(zhuǎn)換結(jié)果 N是否讀取完數(shù)據(jù)NY結(jié)束結(jié)束集的程序設(shè)計ludereghefineucharunsignedcharsbitSTP//模數(shù)轉(zhuǎn)換控制位設(shè)置unsignedcharchannelxbc/選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器IN3作為模擬信號輸入端nsignedcharvaluen*****************************************延時*****************************************voiddelayuinta{while(a--);} 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計23******************************************************************************dad{whileEOC==0);P}A/D轉(zhuǎn)換器各狀態(tài)控制位工作的各個引腳和模擬信分的程序設(shè)計機系統(tǒng)來說，不僅需要響應(yīng)用戶輸入，同時也需要將一些測控，在單片機中最常用的是LED數(shù)碼管顯示。其成本低廉、使用簡LED構(gòu)，如下圖3-4所示。從圖中可以看出，其中7個發(fā)光二極管示數(shù)字，另一個發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點。因此，這種數(shù)碼 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)24方式的選擇系統(tǒng)中，使用單個LED數(shù)碼管的情況比較少，經(jīng)常需要同時使999~9999之間的任何數(shù)字，也可以同時顯示4個字符構(gòu)成的字符LED的場合，直接用單片機的一個并行口便可以控制顯示。如應(yīng)，當循環(huán)點亮的速度很快的時候，可以認為各個LED是穩(wěn)定顯示IO端口便可以動態(tài)顯示4個8位LED數(shù)碼管。其中一個并口作為LED數(shù)碼管的控制引腳(位選)，另一個并口作為公共的數(shù)據(jù)總線(段選)。LEDLEDLED應(yīng)顯示 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計25輸出到數(shù)碼管 設(shè)置顯示模式 字段碼 顯示數(shù)據(jù)輸出到數(shù)碼管 設(shè)置顯示模式 字段碼 顯示數(shù)據(jù) 輸出到數(shù)碼管接口的程序設(shè)計換成LED的7位顯示代碼，方可顯示相應(yīng)的數(shù)字或者字母。通采用的4個共陽LED數(shù)碼管，因為I/O口輸出驅(qū)動電流過小，所以每字顯示與輸出段碼之間的關(guān)系0123456789流程圖設(shè)計開始開始 初始化 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)26示程序設(shè)計ludereghefineucharunsignedcharuchartable0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//段選uchartable0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//位選***************************************延時***************************************voiddelayuinta{while(a--);}******************************************************************************ddisplayucharvalue{ucharl,m,s;ml0;while1){Ptable;PtablesPtable;PtablemPtable;Ptablel 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計27}}IO軟件控制數(shù)碼管的段選和位選，從而實現(xiàn)數(shù)碼管換部分和蜂鳴器報警部分程序設(shè)計制顯示轉(zhuǎn)換程序設(shè)計ludereghefineucharunsignedcharcharxieyixffsbitsbitsbitsbitsbitvoid{key0=P2^4;key1=P2^5;key2=P2^6;key3=P2^7;noise=P3^3;main()ucharnumnumnum,num,value;while1){keyscankeynum;keyscankeynum;keyscankeynum;numnumnum*10+num3;}{yus 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)28{umewhile!key0);}yuswhile!key0);}{adm{e集值e}value}報警程序設(shè)計ludereghefineucharunsignedcharcharxieyixffsbitsbitsbitsbitsbitkey0=P2^4;key1=P2^5;key2=P2^6;key3=P2^7;noise=P3^3; 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計29ain{ucharnumnumnum,num,value;while1){keyscankeynum;keyscankeynum;keyscankeynum;numnumnum*10+num3;}{yus{umewhile!key0);}yuswhile!key0);}elseifn集值{ead}{e集值e}value} 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)30復(fù)位單片機復(fù)位單片機程序設(shè)計電路的選擇或死機時,對系統(tǒng)進行復(fù)位重新置位,以使系統(tǒng)恢復(fù)正常運定值時，發(fā)生一個信號給單片機和電源切換電路，那么就使CPU及時流程圖設(shè)計開始開始初始化看門狗 N程序是否正常執(zhí)行<1.6 NYYSETWDICLRWDI結(jié)結(jié)束 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計31程序設(shè)計og{WDI;WDI;}設(shè)計voidvoid)[模式]interruptn[usingr]CC數(shù)器使用步驟根據(jù)所要求的定時時間長短、定時的重復(fù)性，合理選擇定時/計數(shù)器的工作模式， 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)32數(shù)初值的計算值為216x1us=65.536ms。s。用程序設(shè)計ludereghefineucharunsignedchar 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計33ain{ieyiODxTH6-50000)/256;TL6-50000)%256;作方式1n{ead}}voidtime_5s()interrupt1{TH36-50000)/256;TL36-50000)%256;}濃度值 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)34器的選擇與程序的編譯調(diào)試及其結(jié)果1編譯器的選擇CsI取it器．存儲模式(大，中，小)決定了變量的存儲類型。M 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計35既可以用匯編語言來編寫應(yīng)用系統(tǒng)程序代碼、也可以用C語言，或用C和匯編混合語言來編程。特別是可以使用Keilx有的文件包括源程序(包括C程序、匯編程序)、頭文件、甚至說明性的技術(shù)文檔都可擇目標器件(本設(shè)計選擇的是AT89S52)；C程序文件的編譯、連接、調(diào)試及其結(jié)果2.1編譯連接環(huán)境設(shè)置，用戶可以通過點擊菜單Project選項，在彈出的下拉菜單中選擇 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)36Use。其中UseSimlator選項是將uVision3調(diào)試器設(shè)置成軟件模擬仿真模不需要實際的目標硬件就可以模擬80C51微控制器的很多功能，在準.2程序的編譯和連接及其結(jié)果以編譯程序了。點擊菜單Project選項，在彈出的下拉輸出窗口輸出一些相關(guān)的信息。由提示信息可知：第一行BuildTarget‘Target1’示此時正對工程1進行編譯操作，第二行Compilingwenjian.c表示此時正在編譯V新編譯直至完全正確為止，至此我們所需的目標代碼wenjian.hex文件已經(jīng)生成，用 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計37 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)385結(jié)論器報警,同時可以通過獨立按鍵控制當前粉塵濃度和設(shè)定限定值時的顯示切換?？撮T狗如何控制ADC0809進行數(shù)據(jù)的采集和轉(zhuǎn)換并將轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計39致謝的父母，謝謝你們! 陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計說明書)40何立民.單片機應(yīng)用技術(shù)選編[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1993.劉任慶.基于藍牙技術(shù)的粉塵檢測器的設(shè)計[J].通信技術(shù),2009,(3):252-254.報,2004,(S2):688-689.報,2003,(S2):282-284.[7]梅麗鳳,王艷秋,汪琉鐸,任國臣.單片機原理及接口技術(shù)(第3版)[M].北京：清華榮蓉.煤炭粉塵監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計[J].工礦自動化,2010,(1):96-97.[9]李曉帆,劉天生,王鵬飛.基于光散射測量原理的粉塵濃度檢測儀的設(shè)計[J].機械管[11]楊振江.A/D、D/A轉(zhuǎn)換器接口技術(shù)與實用電路[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社,1996.田貽麗.粉塵濃度測量方法的研究[D].重慶：重慶大學(xué),2003.[13]王乃寧,虞先煌,竺曉程.煙塵和粉塵排放濃度的直接和連續(xù)測量[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2001,(6):25-30.測技術(shù)研究及應(yīng)用[D].保定：河北大學(xué),2004.袁鳳東.水泥氣力輸送系統(tǒng)粉塵污染治理的研究[D].天津：天津大學(xué),2004.[17]熊慶國,賀風(fēng)云.大氣粉塵自動監(jiān)測儀的研制[J].儀表技術(shù)與傳感器,2003，10-11. 基于單片機的粉塵檢測儀控制程序設(shè)計41ludereghefineucharunsignedcharuchartable0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//段選uchartable0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//位選設(shè)置unsignedcharchannelxbc/選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器IN3作為模擬信號輸入端,蜂鳴器抑制態(tài)nsignedcharvaluencharxieyixffsbitsbitsbitsbitsbitkey0=P2^4;key1=P2^5;key2=P2^6;key3=P2^7;noise=P3^3;******************************************