基于单片机的粉尘检测报警防护系统研究(附件)【字数：5755】
【Keyword】: GP2Y1010AU0F detection sensors;Dust detection;dust and air quality 目 录
一、绪论 2
（一）课题背景 2
（二）国内外研究现状 2
二、系统仿真软件及总体设计方案 2
（一）Keil4软件开发坏境 2
（二）软件烧录工具 3
（三）程序结构分析 3
（四）整体的设计方案 3
（五）电源模块 4
三、主要元器件简介 4
（一）GP2Y1010AU0F传感器简介 4
（二）ADC0832模数转换器简介 7
（三）LCD1602液晶显示屏 9
（四）STC89C52单片机的简介 11
四、系统单元电路模块设计 13
（一）主控制模块 13
（二）显示模块电路 14
（三）关于报警模块的设计 14
（四）按键模块的设计 15
（五）粉尘模块电路设计 15
（六）电源部分的设计 16
五、系统测试与实现 16
（一）系统程序流图 16
（二）仿真电路 17
（三）软件跟硬件结合 18
（四）测试结果分析 20
（五）系统实现 20
六、总结 21
致 谢 22
参考文献 22
附录一 系统整体电路 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: ￥351916072￥
原理图 24
附录二 系统设计部分源程序 25
附录三 原理图 35
附录四 空气质量检测元件清单 36
一、绪论
（一）课题背景
PM2.5译为直径小于2.5um的细微粉尘，在呼吸的时候可跟随呼吸过程进入人体，而粉尘上带有大量的有害物质在人们体内堆积对呼吸道，鼻腔，肺部黏膜有着非常大的伤害。长时间的堆积患有尘肺，肺水肿甚至肺癌的几率大幅度上升。比如煤矿的采集，工地上水泥的应用在操作不当的时候对施工人员和周边的住户有着致命的影响，所以我们对工人作业的时候进行实时的监测，会更好地了解个人的工作环境保护个人的人身安全。
我国近几年不断发生粉尘爆炸事件，同时伴随着的是大量的人员伤亡，这一个个令人心痛的新闻背后是工厂无法及时获得厂房内粉尘的含量，在粉尘高浓度的环境下，一点点的操作实物就可能带来无法挽回的后果，所以在此基础上，我将毕业设计的目标面向了该方向。
（二）国内外研究现状
国内工厂内粉尘检测设备大多数为固定地点检测，计算出的数据缺乏准确性，而随身便携的智能检测设备较为缺乏，同时可随时检测的设备能够提供更加准确的数值。
二、系统仿真软件及总体设计方案
（一）Keil 4软件开发环境
Keil系列软件是MCU编程软件，具有功能强大，界面简单等特点，是在编程时必要的一款软件。并且由于在大学期间学过该软件的使用，且在老师的带领下较为系统地学习了C语言编程。所以我在做毕业设计时选择了该款软件作为我的单片机编译软件。开发环境如图21所示：
图21 软件开发环境
（二）软件烧录工具
在由Keil 4完成程序PM2.5检测系统的编程后生成单片机可执行的.HEX文件，通过STC软件将该文件烧录至单片机内部ROM中。此后单片机每次上电自动读取其内部ROM中存储的程序，免去了反复烧录的麻烦。烧录软件如图22 所示
图22 STC烧录软件
（三）程序结构分析
该设计使用了LCD显示器显示、0832数模转换、灰尘传感器、密钥设置等子程序构成。在单片机上电后，先进行定义相关数据变量等设置，随后进入循环检测连接粉尘传感器的0832数模传感器数值大小、按键引脚高低电平等，在检测到粉尘数据变化后将与用户设定的阈值通过比较，最后通过单片机将数据传输给LCD显示最终结果。
（四）整体的设计方案
该设计首先检测按键对应端口电平的状态，当电平为1时单片机认为按键未按下，电平为0时单片机认为按键按下，随后根据按下次数改变用户设定的阈值，当灰尘传感器回传的实时数据超过阈值时，通过蜂鸣器进行报警。并且全程LCD显示器显示0832数模转换器的实时数据。结构框图如图23所示。
图23总体结构框图
（五）电源模块
根据单片机和各传感模块电路图可知VCC和GND引脚，根据不同电压要求对电源电路进行改进，将5V电压经过电阻降压后即可为各模块供电。并且留出延长的引脚后可以通过电脑USB插口供电，方便又快捷。
三、主要元器件简介
（一）GP2Y1010AU0F传感器简介
GP2Y1010AU0F物理特性
GP2Y 1010是一款灰尘传感器，使用红外线发光二极管检测粉尘干粮，由于判定条件为反光点，可以检测微米级的粉尘大小，所以对烟气等气体具有很高的检测正确性。并且还可以检测烟和粉尘的区别，是一款广泛应用于工厂、家庭等应用场景的传统灰尘传感器。其内部原理图如图31。
原文链接：http://www.jxszl.com/jsj/wlw/607549.html
