基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计答辩PPT

基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计答辩人：指导老师：学号：专业班级：南昌大学科学技术学院毕业答辩目录一、研究背景五、实物调试二、粉尘检测仪硬件电路设计三、软件设计四、仿真结果自十九世纪中叶人类进入工业时代，人们便开始走向城市化发展，工业革命彻地改变了人们的生活。但随着工业的发展，大量的工业废气排入大气中，对人类的生存环境产生了严重影响。废气中粒径较小的粉尘称为雾霾，是威胁人们健康的祸首之一，每年各地都有许多人因为雾霾而患有呼吸道疾病；而粒径较大的粉尘，在同一空间浓度过高时，极易发生爆炸。为保障人们的安全，对空气中的粉尘浓度进行检测是势在必行的。一、研究背景二、粉尘检测仪硬件电路设计本设计的系统硬件是以STC89C52单片机为核心，对数字信号进行处理。电路通电之后，粉尘传感器GP2Yl010AUOF将检测的模拟信号，通过ADC0832转换成数字信号，输出到单片机进行处理，并显示在LCD1602液晶屏上，当超过设定的警报值时，蜂鸣器蜂鸣报警，排气扇启动。1、电路总体设计原理图2、粉尘传感器模块夏普光学灰尘传感器GP2Y1010AU0F采用光散射法：在传感器的中心位置有个暗格，当空气流入时，红外发光二极管发射红外光线经空气中的粉尘折射后，光电晶体管再对光线进行检测并判断粉尘的浓度。GP2Y1010AU0F传感器采用5V直流供电。CS1CH02CH13GND4DI5DO6CLK7VCC8U4ADC0832VCC+C5470ufP1.3P1.0P1.13、ADC0832模数转换本设计中实现模数转换的芯片是ADC0832。将粉尘传感器采集的是模拟信号，经ADC0832转换为数字信号，再输出给单片机.4、单片机STC89C52P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)P0.732(AD6)P0.633(AD5)P0.534(AD4)P0.435(AD3)P0.336(AD2)P0.237(AD1)P0.138(AD0)P0.039VCC40U189C52Y112MHzC230pfC330pfVCCR110KVCCVCC+C110uF接收到ADC0832输出的数字信号之后，由单片STC89C52进行处理。其中单片机的时钟、复位、电源电路设计如右图。321P1POWERVCC112233445566S16、LCD1602显示单片机输出数据，将检测的粉尘浓度值显示在LCD液晶屏上（浓度单位为μg/m3）。本设计共有3个按键，分别为KEY1、KEY2、KEY3。实现开始设置警报值和调节警报值的大小的功能。5、按键模块K1K2K3P3.4P3.5P3.6Q18550B1BELLR22.2kVCCP3.72.2kQ18550VCCKj12.2k12D2123J4CON3P2.4（2）蜂鸣器报警（1）继电器控制风扇空气质量检测处于报警状态时，排气扇工作。R62.2KR72.2kR82.2k12D1LEDG12D2LEDY12D3LEDRVCCP2.0P2.1P2.2（3）LED指示灯7、声光报警模块粉尘浓度检测仪的报警部分主要有：3个LED指示灯、蜂鸣器、排气扇。三、软件设计程序结构框图四、仿真结果POWPOWXTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427U1AT89C52C122PFC222PFC310uFX112MR110k234567891RP1RESPACK-8D714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1LM016LCS1CH02CH13GND4VCC8CLK7DI5DO6U2ADC083235%RV11k+2VBUZ1BUZZERQ1PNPR22.2kD1LED-GREEND2LED-YELLOWD3LED-REDR32.2kR42.2kR5220五、实物调试通过对硬件电路和软件程序的设计，经过制版、焊接、调试等，最终完成粉尘检测仪的设计。（1）实物上电，按下自锁按键系统电路导通，LCD液晶显示默认的警报值（250μg/m3），粉尘传感器正常工作，并且显示实时的浓度值。（2）按下左边第一个按键时，开始设定警报值，按下中间的按键时，警报值减小，按下右边第一个按键时，警报值增加，步进都为10，再次按下左边第一个按键时，确定警报值，LCD液晶显示修改后的警报值。（3）不同指示灯常亮对应检测的浓度值范围，当检测值大于或等于警报值时，蜂鸣器蜂鸣，排气扇转动。