第一章、概述
1.1、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和意義
1.1.1、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)提出的“PM2.5監(jiān)測”的方案最基本的實(shí)現(xiàn)方法是由單片機(jī)、粉塵監(jiān)測傳感器、顯示模塊、報(bào)警器等模塊組成的電路，GP2Y1010AU0F粉塵傳感器采集空氣中PM2.5的濃度值，經(jīng)過AT89C52單片機(jī)處理后，在LCD1602液晶上顯示，并且設(shè)置一個(gè)報(bào)警值，檢測的PM2.5濃度值超過報(bào)警值后，蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警值可以用按鍵手動(dòng)調(diào)節(jié)。另外，該設(shè)計(jì)在實(shí)時(shí)檢測濃度的同時(shí)，根據(jù)當(dāng)前檢測濃度亮起相應(yīng)的燈，濃度范圍分別為：
檢測的PM2.5的濃度值在0-0.1，綠燈亮，表示環(huán)境良好；
檢測的PM2.5的濃度值在0.1-0.3，黃燈亮，表示輕度污染；
檢測的PM2.5的濃度值在0.3以上，紅燈亮，表示重度污染；
1.1.2、設(shè)計(jì)的主要意義21世紀(jì)的今天，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)也帶動(dòng)了測量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備不同于以前，它們在性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。我們已經(jīng)進(jìn)入了高速發(fā)展的信息時(shí)代，測量技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)的主流，廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個(gè)領(lǐng)域。
因?yàn)榭諝赓|(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害現(xiàn)象加重。中國不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)。統(tǒng)稱為“霧霾天氣”。霧霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金屬鎳砷鉻鉛等顆粒組成。在空氣動(dòng)力學(xué)和環(huán)境氣象學(xué)中，顆粒物是按直徑大小來分類的，粒徑小于100微米的稱為TSP(TotalSuspendedParticle)，即總懸浮物顆粒；粒徑小于10微米的稱為PM10(PM為ParticulateMatter縮寫)，即可吸入顆粒物；粒徑小于2.5微米的稱為PM2.5，即可入肺顆粒物，它的直徑僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它與較粗的大氣顆粒物相比，粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量影響更大。
世界衛(wèi)生組織發(fā)布的報(bào)告顯示，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，目前大多數(shù)城市和農(nóng)村人口均遭受到顆粒物對健康的影響。高污染城市中的死亡率超出相對清潔城市的15%至20%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐洲，PM2.5每年導(dǎo)致386000人死亡，并使歐盟國家人均期望壽命減少8.6個(gè)月。人體的生理結(jié)構(gòu)決定了對PM2.5沒有任何過濾、阻攔能力，而PM2.5對人類健康的危害卻隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，逐步暴露出其恐怖的一面。氣象專家和醫(yī)學(xué)專家認(rèn)為，由細(xì)顆粒物造成的灰霾天氣對人體健康的危害甚至要比沙塵暴更大。粒徑10微米以上的顆粒物，會(huì)被擋在人的鼻子外面；粒徑在2.5微米至10微米之間的顆粒物，能夠進(jìn)入上呼吸道，但部分可通過痰液等排出體外，另外也會(huì)被鼻腔內(nèi)部的絨毛阻擋，對人體健康危害相對較小；而粒徑在2.5微米以下的細(xì)顆粒物，直徑相當(dāng)于人類頭發(fā)的1/10大小，不易被阻擋。被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，刺激呼吸道，干擾肺部的氣體交換，從而引發(fā)咳嗽、呼吸困難、哮喘、慢性支氣管炎等呼吸系統(tǒng)的疾病并導(dǎo)致心律不齊、非致命性心臟病等心血管方面的疾病。其中，老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。
因此，對PM2.5的監(jiān)測與治理便顯得越來越重要。
第二章、主控制器及主要器件
2.2、A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832
ADC0832 是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，
其目前已經(jīng)有很高的普及率。學(xué)習(xí)并使用 ADC0832 可是使我們了解 A/D 轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。
ADC0832 具有以下特點(diǎn)：
①8 位分辨率；
②雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換；
③輸入輸出電平與 TTL/CMOS 相兼容；
④5V 電源供電時(shí)輸入電壓在 0~5V 之間；
⑤工作頻率為 250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為 32μS；
⑥一般功耗僅為 15mW；
⑦8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；
⑧商用級芯片溫寬為0°C to +70°C，工業(yè)級芯片溫寬為−40°C to +85°C；
芯片頂視圖：
芯片接口說明：
CS_：片選使能，低電平芯片使能。
CH0：模擬輸入通道 0，或作為 IN+/-使用。
CH1：模擬輸入通道 1，或作為 IN+/-使用。
GND：芯片參考 0 電位（地）。
DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。
DO：數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。
CLK：芯片時(shí)鐘輸入。
Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。
ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。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 0~5V 之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μS，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。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。
2.3、1602LCD液晶顯示屏
LCD顯示器分為字段顯示和字符顯示兩種。其中字段顯示與LED顯示相似，只要送對應(yīng)的信號到相應(yīng)的管腳就能顯示。字符顯示是根據(jù)需要顯示基本字符。本設(shè)計(jì)采用的是字符型顯示。系統(tǒng)中采用LCD1602作為顯示器件輸出信息。與傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的顯示器件了。LCD1602可以顯示2行16個(gè)漢字。
LCD1602主要技術(shù)參數(shù)
顯示容量為16×2個(gè)字符；
芯片工作電壓為4.5～5.5V；
工作電流為2.0mA（5.0V）；
模塊最佳工作電壓為5.0V；
字符尺寸為2.95×4.35（W×H）mm。
3.1.2 LCD1602的引腳說明
LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳接口，其中:
第1腳：VSS為地電源。
第2腳：VDD接5V正電源。
第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端。
第4腳：RS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。
第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。
第6腳：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。
第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。
第15～16腳：空腳
3.1.3控制指令說明
1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如3.8表所示：
表3.8 控制命令表
序號 | 指令 | RS | R/W | D7 | D6 | D5 | D4 | D3 | D2 | D1 | D0 |
1 | 清顯示 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
2 | 光標(biāo)返回 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | * |
3 | 置輸入模式 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | I/D | S |
4 | 顯示開/關(guān)控制 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | D | C | B |
5 | 光標(biāo)或字符移位 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | S/C | R/L | * | * |
6 | 置功能 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | DL | N | F | * | * |
7 | 置字符發(fā)生存貯器地址 | 0 | 0 | 0 | 1 | 字符發(fā)生存貯器地址 |
8 | 置數(shù)據(jù)存貯器地址 | 0 | 0 | 1 | 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 |
9 | 讀忙標(biāo)志或地址 | 0 | 1 | BF | 計(jì)數(shù)器地址 |
10 | 寫數(shù)到CGRA或DDRAM） | 1 | 0 | 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 |
11 | 從CGRAM或DDRAM讀數(shù) | 1 | 1 | 讀 出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 |
1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）
指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置
指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H
指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效
指令4：顯示開關(guān)控制。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍
指令5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字，低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo)
指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符
指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置
指令8：DDRAM地址設(shè)置
指令9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。
指令10：寫數(shù)據(jù)
指令11：讀數(shù)據(jù)
2.4、夏普粉塵傳感器GP2Y1010AU0F
日本夏普公司灰塵傳感器GP2Y1010AU，體積小巧，靈敏度高，可以用來測量0.8微米以上的微小粒子，可用于室內(nèi)環(huán)境中煙氣、粉塵、花粉等濃度的檢測。此款產(chǎn)品不但可以檢測出單位體積粒子的絕對個(gè)數(shù)，而且內(nèi)置氣流發(fā)生器，可以自行吸入外部空氣。灰塵傳感器GP2Y1010AU安裝保養(yǎng)方便，使用壽命長，精度高，穩(wěn)定性好。其內(nèi)部對角安放著紅外線發(fā)光二極管和光電晶體管，使得其能夠探測到空氣中塵埃反射光，即使非常細(xì)小的如煙草煙霧顆粒也能夠被檢測到，通常在空氣凈化系統(tǒng)中應(yīng)用。該傳感器具有非常低的電流消耗（最大20mA，典型值11mA），可使用高達(dá)7VDC。該傳感器輸出為模擬電壓，其值與粉塵濃成正比。
夏普灰塵傳感器GP2Y1010AU0F
傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
應(yīng)用領(lǐng)域：
1、空氣凈化器和空氣清新機(jī)；
2、空調(diào)；
3、空氣質(zhì)量監(jiān)控儀；
4、空調(diào)等相關(guān)產(chǎn)品。
主要參數(shù)：
靈敏度：0.5V/(0.1mg/m3)
輸出電壓：0.9V(TYP)
消耗電流：11mA
工作溫度：-10~65℃
存儲(chǔ)溫度：-20~80℃
第三章、硬件電路設(shè)計(jì)
3.1、電路設(shè)計(jì)框圖
3.2、系統(tǒng)概述
本電路是由AT89S52單片機(jī)為控制核心，另外主要通過6個(gè)模塊的電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)功能，他們分別是LCD顯示模塊、粉塵傳感器、A/D轉(zhuǎn)換、按鍵電路、報(bào)警電路、污染級別提醒電路。
系統(tǒng)原理圖如下：
3.3、單片機(jī)最小系統(tǒng)
單片機(jī)的最小系統(tǒng)就是讓單片機(jī)能正常工作并發(fā)揮其功能時(shí)所必須的組成部分，也可理解為是用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對51系列單片機(jī)來說， 最小系統(tǒng)一般應(yīng)該包括： 單片機(jī)、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路、輸入/ 輸出設(shè)備等。
單片機(jī)最小系統(tǒng)框圖
時(shí)鐘電路:
在設(shè)計(jì)時(shí)鐘電路之前，讓我們先了解下51單片機(jī)上的時(shí)鐘管腳：
XTAL1（19 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸入端。
XTAL2（18 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸出端。
XTAL1 和XTAL2 是獨(dú)立的輸入和輸出反相放大器，它們可以被配置為使用石英晶振的片內(nèi)振蕩器，或者是器件直接由外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。圖3中采用的是內(nèi)時(shí)鐘模式，即采用利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTAL1、XTAL2 的引腳上外接定時(shí)元件（一個(gè)石英晶體和兩個(gè)電容），內(nèi)部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩。一般來說晶振可以在1.2 ～ 12MHz 之間任選，甚至可以達(dá)到24MHz 或者更高，但是頻率越高功耗也就越大。在本實(shí)驗(yàn)套件中采用的11.0592M 的石英晶振。和晶振并聯(lián)的兩個(gè)電容的大小對振蕩頻率有微小影響，可以起到頻率微調(diào)作用。當(dāng)采用石英晶振時(shí)，電容可以在20 ～ 40pF 之間選擇（本實(shí)驗(yàn)套件使用30pF）；當(dāng)采用陶瓷諧振器件時(shí)，電容要適當(dāng)?shù)卦龃笠恍?0 ～ 50pF 之間。通常選取33pF的陶瓷電容就可以了。
另外值得一提的是如果讀者自己在設(shè)計(jì)單片機(jī)系統(tǒng)的印刷電路板（PCB） 時(shí)，晶體和電容應(yīng)盡可能與單片機(jī)芯片靠近，以減少引線的寄生電容，保證振蕩器可靠工作。檢測晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到XTAL2 輸出的十分漂亮的正弦波，也可以使用萬用表測量（ 把擋位打到直流擋，這個(gè)時(shí)候測得的是有效值）XTAL2 和地之間的電壓時(shí)，可以看到2V左右一點(diǎn)的電壓。
時(shí)鐘電路如圖所示。
時(shí)鐘電路圖
復(fù)位電路:
在單片機(jī)系統(tǒng)中,復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當(dāng)程序跑飛（運(yùn)行不正常）或死機(jī)（停止運(yùn)行）時(shí)，就需要進(jìn)行復(fù)位。
MCS-5l 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST（ 第9管腳） 出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。
復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電自動(dòng)復(fù)位和開關(guān)復(fù)位 。上電瞬間 ，電容兩端電壓不能突變 ,此時(shí)電容的負(fù)極和 RESET 相連，電壓全部加在了電阻上，RESET 的輸入為高，芯片被復(fù)位。隨之+5V電源給電容充電，電阻上的電壓逐漸減小，最后約等于0 ,芯片正常工作。并聯(lián)在電容的兩端為復(fù)位按鍵，當(dāng)復(fù)位按鍵沒有被按下的時(shí)候電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，在芯片正常工作后 ，通過按下按鍵使RST管腳出現(xiàn)高電平達(dá)到手動(dòng)復(fù)位的效果。
復(fù)位電路圖如圖所示。
圖4 復(fù)位電路圖
EA/VPP（31 腳）的功能和接法:
51 單片機(jī)的EA/VPP（31 腳） 是內(nèi)部和外部程序存儲(chǔ)器的選擇管腳。當(dāng)EA 保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)EA保持低電平時(shí)，則不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，只訪問外部存儲(chǔ)器。
對于現(xiàn)今的絕大部分單片機(jī)來說，其內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器（一般為flash容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲(chǔ)器，而是直接使用內(nèi)部的存儲(chǔ)器。
在本實(shí)驗(yàn)套件中，EA 管腳接到了VCC 上，只使用內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器。這一點(diǎn)一定要注意，很多初學(xué)者常常將EA 管腳懸空,從而導(dǎo)致程序執(zhí)行不正常。
P0口外接上拉電阻:
51 單片機(jī)的P0 端口為開漏輸出，內(nèi)部無上拉電阻。所以在當(dāng)做普通I/O 輸出數(shù)據(jù)時(shí)，由于V2 截止，輸出級是漏極開路電路，
要使“1”信號（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻，如圖所示。
圖5 P0口外接上拉電阻
另外，避免輸入時(shí)讀取數(shù)據(jù)出錯(cuò)，也需外接上拉電阻。在這里簡要的說下其原因：在輸入狀態(tài)下，從鎖存器和從引腳上讀來的信號一般是一致的，但也有例外。例如，當(dāng)從內(nèi)部總線輸出低電平后，鎖存器Q ＝ 0， Q ＝ 1，場效應(yīng)管V1 開通，端口線呈低電平狀態(tài)。此時(shí)無論端口線上外接的信號是低電平還是高電平，從引腳讀入單片機(jī)的信號都是低電平，因而不能正確地讀入端口引腳上的信號。又如，當(dāng)從內(nèi)部總線輸出高電平后，鎖存器Q ＝ 1, Q ＝ 0,場效應(yīng)管V1 截止.如外接引腳信號為低電平， 從引腳上讀入的信號就與從鎖存器讀入的信號不同。所以當(dāng)P0口作為通用I/O 接口輸入使用時(shí)，在輸入數(shù)據(jù)前，應(yīng)先向P0 口寫“1”，此時(shí)鎖存器的Q 端為“0”，使輸出級的兩個(gè)場效應(yīng)管V1、V2 均截止,引腳處于懸浮狀態(tài)，才可作高阻輸入。
總結(jié)來說：為了能使P0 口在輸出時(shí)能驅(qū)動(dòng)NMOS 電路和避免輸入時(shí)讀取數(shù)據(jù)出錯(cuò)，需外接上拉電阻。在本實(shí)驗(yàn)套件中采用的是外加一個(gè)10K 排阻。此外，51 單片機(jī)在對端口P0—P3 的輸入操作上，為避免讀錯(cuò)，應(yīng)先向電路中的鎖存器寫入“1”，使場效應(yīng)管截止，以避免鎖存器為“0”狀態(tài)時(shí)對引腳讀入的干擾。
3.4、粉塵傳感器電路設(shè)計(jì)
根據(jù)粉塵傳感器GP2Y1010AU的規(guī)劃書中對管腳的描述：
對應(yīng)的管腳為：
故粉塵傳感器的電路設(shè)計(jì)如圖：
粉塵傳感器GP2Y1010AU通過對空氣粉塵顆粒濃度的檢測輸出模擬電壓，其
值與粉塵濃度成正比。故在仿真原理圖中，我們用可變電阻設(shè)計(jì)的局部限壓電路代替?zhèn)鞲衅鳎?/div>
3.5、A/D轉(zhuǎn)換
ADC0832的封裝機(jī)管腳說明：
CS_：片選使能，低電平芯片使能。
CH0：模擬輸入通道 0，或作為 IN+/-使用。
CH1：模擬輸入通道 1，或作為 IN+/-使用。
GND：芯片參考 0 電位（地）。
DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。
DO：數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。
CLK：芯片時(shí)鐘輸入。
Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）
電路設(shè)計(jì)如圖所示：
3.6、LCD顯示模塊設(shè)計(jì)
系統(tǒng)中采用LCD1602作為顯示器件輸出信息。與傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路，根據(jù)各管腳的功能電路設(shè)計(jì)如下：
仿真電路圖：
3.7、按鍵電路
本次設(shè)計(jì)的按鍵電路使用了單片機(jī)的P3.3，P3.4，P3.5三個(gè)口。
設(shè)計(jì)如下圖：
3.8、報(bào)警電路
本次設(shè)計(jì)的報(bào)警電路的控制輸出使用了單片機(jī)的P3.6口，設(shè)計(jì)如下：
3.9、污染級別提醒電路和程序下載電路
根據(jù)不同的濃度范圍提醒當(dāng)前污染級別的電路，采用了綠，黃，紅三個(gè)LED燈，使用了單片機(jī)的P2.2，P2.1，P2.0實(shí)現(xiàn)提醒功能，設(shè)計(jì)如下：
為方便程序的燒錄，單片機(jī)的程序下載電路設(shè)計(jì)如下：
第四章、程序設(shè)計(jì)及軟件應(yīng)用
4.1、主程序設(shè)計(jì)
主程序代碼：
/*****主函數(shù)*****/
void main(void)
{
InitTimer(); //初始化定時(shí)器
LED=1;
LED2=1;
LED3=1;
LED4=1;
BEEP=0;
lcd_init(); //初始化顯示
delay1ms(100);
lcd_init(); //初始化顯示
delay1ms(100);
while(1)
{
checkkey(); //按鍵檢測
if(set_st==0)
{
wr_com(0x0c);
if(FlagStart==1) //1次數(shù)據(jù)采集完成
{
num++;
ADC_Get[num]=abc;
if(num>9)
{
num=0;
DUST=Error_Correct(ADC_Get,10); //求取10次AD采樣的值
DUST_Value=(DUST/256.0)*5000; //轉(zhuǎn)化成電壓值MV
DUST_Value=DUST_Value*0.17-0.1; //固體懸浮顆粒濃度計(jì)算 Y=0.17*X-0.1 X--采樣電壓V
if(DUST_Value<0) DUST_Value=0;
if(DUST_Value>760) DUST_Value=760; //限位
DUST=(uint)DUST_Value;
}
TL0 = (65536-10000)/256;
TH0 = (65536-10000)%256;
TR0 = 1; //開啟定時(shí)器0
EA = 1;
FlagStart=0;
}
Alarm(); //報(bào)警檢測
}
disp(DUST); //顯示粉塵濃度值
baojing(); //顯示報(bào)警值
if(set_st==1) //報(bào)警值閃動(dòng)
{
wr_com(0xca);
wr_com(0x0d);
delay1ms(150);
}
}
}/*****END*****/
說明：詳細(xì)子函數(shù)請見附錄3
主程序框圖：
4.2、主要子函數(shù)的設(shè)計(jì)
除主程序外，程序設(shè)計(jì)中還定義了一些函數(shù)，方便主程序調(diào)用，主要有液晶初始化程序，顯示函數(shù)，報(bào)警顯示，報(bào)警子函數(shù)，按鍵檢測函數(shù)，A/D轉(zhuǎn)換函數(shù)，中值濾波等。以下主要介紹A/D轉(zhuǎn)換函數(shù)。
單片機(jī)對ADC0832 的控制原理：
正常情況下ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、CLK、DO、DI。但由于 DO端與 DI端在通信時(shí)并未同時(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)線上使用。（見圖 3）當(dāng) ADC0832未工作時(shí)其CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和
DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將 CS使能端置于低電平并
且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯
片時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI 端則使用 DI端輸入通道功能選擇的
數(shù)據(jù)信號。在第 1 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI端必須是高電平，表示啟始信號。
在第 2、3 個(gè)脈沖下沉之前 DI端應(yīng)輸入 2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)
見下表 。
如表 1 所示，當(dāng)此 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對 CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。
當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對 CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將 CH0作為正輸入端 IN+，CH1作為負(fù)輸入端 IN-進(jìn)行輸入。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將 CH0作為負(fù)輸入端 IN-，CH1作為正輸入端 IN+進(jìn)行輸入。到第 3 個(gè)脈沖的下沉之后 DI端的輸入電平就失去輸入作用，此后 DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO 進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖下沉開始由 DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉 DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11個(gè)字節(jié)的下沉輸出 DATD0。隨后輸出 8位數(shù)據(jù)，到第 19 個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成，也標(biāo)志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將 CS置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。
更詳細(xì)的時(shí)序說明請下表：
作為單通道模擬信號輸入時(shí)ADC0832的輸入電壓是 0~5V且8位分辨率時(shí)的電壓精度為 19.53mV。如果作為由 IN+與 IN-輸入的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行 IN+與 IN-的輸入時(shí)，如果 IN-的電壓大于 IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。
ADC0832 數(shù)據(jù)讀取程序流程：
實(shí)際程序設(shè)計(jì)代碼為：
/***********AD0832轉(zhuǎn)換程序******************/
uchar ADC0832(bit mode,bit channel) //AD轉(zhuǎn)換，返回結(jié)果
{
uchar i,dat,ndat;
ADCS = 0;//拉低CS端
_nop_();
_nop_();
ADDI = 1; //第1個(gè)下降沿為高電平
ADCLK = 1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿1
_nop_();
_nop_();
ADDI = mode; //低電平為差分模式，高電平為單通道模式。
ADCLK = 1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿2
_nop_();
_nop_();
ADDI = channel; //低電平為CH0，高電平為CH1
ADCLK = 1;//拉高CLK端
_nop_();
_nop_();
ADCLK = 0;//拉低CLK端,形成下降沿3
ADDI = 1;//控制命令結(jié)束(經(jīng)試驗(yàn)必需)
dat = 0;
//下面開始讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，從最高位開始依次輸出（D7~D0）
for(i = 0;i < 8;i++)
{
dat <<= 1;
ADCLK=1;//拉高時(shí)鐘端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低時(shí)鐘端形成一次時(shí)鐘脈沖
_nop_();
_nop_();
dat |= ADDO;
}
ndat = 0; //記錄D0
if(ADDO == 1)
ndat |= 0x80;
//下面開始繼續(xù)讀取反序的數(shù)據(jù)（從D1到D7）
for(i = 0;i < 7;i++)
{
ndat >>= 1;
ADCLK = 1;//拉高時(shí)鐘端
_nop_();
_nop_();
ADCLK=0;//拉低時(shí)鐘端形成一次時(shí)鐘脈沖
_nop_();
_nop_();
if(ADDO==1)
ndat |= 0x80;
}
ADCS=1;//拉高CS端,結(jié)束轉(zhuǎn)換
ADCLK=0;//拉低CLK端
ADDI=1;//拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài)
if(dat==ndat)
return(dat);
else
return 0;
}
4.3、keil的應(yīng)用
Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。用過匯編語言后再使用C來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級語言的優(yōu)勢。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。Keil_c軟件界面如圖：
該軟件是一款集編程和仿真于一體的軟件，它支持匯編、C語言及二者的混合編程。
4.4、protel99se的應(yīng)用
Protel99SE是PORTEL公司在80年代末推出的EDA軟件。Protel99SE是應(yīng)用于Windows9X/2000/NT操作系統(tǒng)下的EDA設(shè)計(jì)軟件，采用設(shè)計(jì)庫管理模式，可以網(wǎng)設(shè)計(jì)，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)交換能力和開放性及3D模擬功能，是一個(gè)32位的設(shè)計(jì)軟件，可以完成電路原理圖設(shè)計(jì)，印制電路板設(shè)計(jì)和可編程邏輯器件設(shè)計(jì)等工作，可以設(shè)計(jì)32個(gè)信號層，16個(gè)電源--地層和16個(gè)機(jī)加工層。
Protel99SE軟件的特點(diǎn)：
- 可生成30多種格式的電氣連接網(wǎng)絡(luò)表；
- 強(qiáng)大的全局編輯功能；
- 在原理圖中選擇一級器件，PCB中同樣的器件也將被選中；
- 同時(shí)運(yùn)行原理圖和PCB，在打開的原理圖和PCB圖間允許雙向交叉查找元器件、引腳、網(wǎng)絡(luò)
- 既可以進(jìn)行正向注釋元器件標(biāo)號（由原理圖到PCB），也可以進(jìn)行反向注釋（由PCB到原理圖），以保持電氣原理圖和PCB在設(shè)計(jì)上的一致性；
- 滿足國際化設(shè)計(jì)要求（包括國標(biāo)標(biāo)題欄輸出，GB4728國標(biāo)庫）；
- 方便易用的數(shù)模混合仿真（兼容SPICE 3f5）；
- 支持用CUPL語言和原理圖設(shè)計(jì)PLD，生成標(biāo)準(zhǔn)的JED下載文件；
- PCB可設(shè)計(jì)32個(gè)信號層，16個(gè)電源-地層和16個(gè)機(jī)加工層；
- 強(qiáng)大的“規(guī)則驅(qū)動(dòng)”設(shè)計(jì)環(huán)境，符合在線的和批處理的設(shè)計(jì)規(guī)則檢查；
- 智能覆銅功能，覆鈾可以自動(dòng)重鋪；
- 提供大量的工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)電路板做為設(shè)計(jì)模版；
- 放置漢字功能；
- 可以輸入和輸出DXF、DWG格式文件，實(shí)現(xiàn)和AutoCAD等軟件的數(shù)據(jù)交換；
- 智能封裝導(dǎo)航（對于建立復(fù)雜的PGA、BGA封裝很有用）；
- 方便的打印預(yù)覽功能，不用修改PCB文件就可以直接控制打印結(jié)果；
4.5、Proteus的應(yīng)用
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MATLAB等多種編譯器。
它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前比較好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。
主界面及仿真效果如下：
Proteus主界面
仿真圖
第五章、設(shè)計(jì)的應(yīng)用及相關(guān)實(shí)驗(yàn)
5.1、PM2.5簡介
PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，也稱為可入肺顆粒物。它的直徑還不到人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20。雖然PM2.5只是大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較大的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。2012年2月，國務(wù)院同意發(fā)布新修訂的《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》增加了PM2.5監(jiān)測指標(biāo)。
PM，英文全稱為particulate matter(顆粒物)。科學(xué)家用PM2.5表示每立方米空氣中這種顆粒的含量，這個(gè)值越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。可吸入顆粒物又稱為PM10，指直徑大于2.5微米、等于或小于10微米，可以進(jìn)入人的呼吸系統(tǒng)的顆粒物;總懸浮顆粒物也稱為PM100，即直徑小于或等于100微米的顆粒物
PM2.5 即細(xì)顆粒物，細(xì)顆粒物又稱細(xì)粒、細(xì)顆粒、PM2.5。細(xì)顆粒物指環(huán)境空氣中空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于 2.5 微米的顆粒物。它能較長時(shí)間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴(yán)重。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對空氣質(zhì)量和能見度等有重要的影響。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑小，面積大，活性強(qiáng)，易附帶有毒、有害物質(zhì)（例如，重金屬、微生物等），且在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，因而對人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。
2013年2月，全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)將PM2.5的中文名稱命名為細(xì)顆粒物。細(xì)顆粒物的化學(xué)成分主要包括有機(jī)碳（OC）、元素碳（EC）、硝酸鹽、硫酸鹽、銨鹽、鈉鹽（Na+）等。
5.1、PM2.5的主要來源
顆粒物的成分很復(fù)雜，主要取決于其來源。主要有自然源和人為源兩種，但危害較大的是后者。在學(xué)術(shù)界的分為一次氣溶膠（Primary aerosol）和二次氣溶膠（Secondary aerosol）兩種。
自然源：
自然源包括土壤揚(yáng)塵（含有氧化物礦物和其他成分）海鹽（顆粒物的第二大來源，其組成與海水的成分類似）、植物花粉、孢子、細(xì)菌等。自然界中的災(zāi)害事件，如火山爆發(fā)向大氣中排放了大量的火山灰，森林大火或裸露的煤原大火及塵暴事件都會(huì)將大量細(xì)顆粒物輸送到大氣層中。
人為源：
人為源包括固定源和流動(dòng)源。固定源包括各種燃料燃燒
源，如發(fā)電、冶金、石油、化學(xué)、紡織印染等各種工業(yè)過程、供熱、烹調(diào)過程中燃煤與燃?xì)饣蛉加团欧诺臒焿m。流動(dòng)源主要是各類交通工具在運(yùn)行過程中使用燃料時(shí)向大氣中排放的尾氣。
PM2.5可以由硫和氮的氧化物轉(zhuǎn)化而成。而這些氣體污染物往往是人類對化石燃料（煤、石油等）和垃圾的燃燒造成的。在發(fā)展中國家，煤炭燃燒是家庭取暖和能源供應(yīng)的主要方式。沒有先進(jìn)廢氣處理裝置的柴油汽車也是顆粒物的來源。燃燒柴油的卡車，排放物中的雜質(zhì)導(dǎo)致顆粒物較多。
在室內(nèi)，二手煙是顆粒物最主要的來源。顆粒物的來源是不完全燃燒、因此只要是靠燃燒的煙草產(chǎn)品，都會(huì)產(chǎn)生具有嚴(yán)重危害的顆粒物，使用品質(zhì)較佳的香煙也只是吸煙者的自我安慰，甚至可能因?yàn)槌粑遁^低，而造成更大的危害；同理也適用于金紙燃燒、焚香及燃燒蚊香。但是炒菜5分鐘，PM2.5增加20倍系誤讀。
大氣化學(xué)反應(yīng)：
除自然源和人為源之外，大氣中的氣態(tài)前體污染物會(huì)通過大氣化學(xué)反應(yīng)生成二次顆粒物，實(shí)現(xiàn)由氣體到粒子的相態(tài)轉(zhuǎn)換。如：
其中氣態(tài)硫酸來自O(shè)H自由基氧化二氧化硫SO2的氣態(tài)反應(yīng)。[2]鹽的水合物：如xCl·yH2O、xNO3·yH2O、xSO4·yH2O，隨著濕度的變化，水合物對PM2.5的影響較大，水不僅與鹽化合物生成水合物，由于濕度的改變還形成了鹽的微小溶液液滴。
5.2、PM2.5的現(xiàn)狀及常用數(shù)據(jù)
我國城市環(huán)境空氣顆粒物污染呈現(xiàn)多類型污染的態(tài)勢，可以分為：傳統(tǒng)的煤煙型,如烏魯木齊、蘭州、太原等（尤其是冬季）;煤煙、揚(yáng)塵和機(jī)動(dòng)車混合型,如鄭州、石家莊等；復(fù)合型,如北京、天津、廣州等。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，國外數(shù)十年發(fā)生的大氣污染問題在我國多個(gè)城市集中出現(xiàn),呈現(xiàn)復(fù)合、壓縮形態(tài)。目前我國超過2/3的城市空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，已進(jìn)入大范圍生態(tài)退化和復(fù)合性環(huán)境污染的階段。如果不采取有效的控制措施，國內(nèi)的大部分城市最終都將發(fā)展成為復(fù)合型的顆粒物污染狀態(tài)。PM2.5是表征大氣復(fù)合型污染的首要污染物。
如今，中國已成為PM2.5污染最嚴(yán)重的地區(qū)之。
常用指標(biāo)及數(shù)據(jù)：
細(xì)顆粒物的標(biāo)準(zhǔn)，是由美國在1997年提出的，主要是為了更有效地監(jiān)測隨著工業(yè)化日益發(fā)達(dá)而出現(xiàn)的、在舊標(biāo)準(zhǔn)中被忽略的對人體有害的細(xì)小顆粒物。細(xì)顆粒物指數(shù)已經(jīng)成為一個(gè)重要的測控空氣污染程度的指數(shù)。
到2010年底為止，除美國和歐盟一些國家將細(xì)顆粒物納入國標(biāo)并進(jìn)行強(qiáng)制性限制外，世界上大部分國家都還未開展對細(xì)顆粒物的監(jiān)測，大多通行對PM10進(jìn)行監(jiān)測。
PM2.5檢測網(wǎng)空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)：
根據(jù)PM2.5檢測網(wǎng)的空氣質(zhì)量新標(biāo)準(zhǔn)，24小時(shí)平均值標(biāo)準(zhǔn)值分布如下：
空氣質(zhì)量等級 | 24小時(shí)PM2.5平均值標(biāo)準(zhǔn)值 |
優(yōu) | 0~35 |
良 | 35~75 |
輕度污染 | 75~115 |
中度污染 | 115~150 |
重度污染 | 150~250 |
嚴(yán)重污染 | 大于250  及以上 |
世界衛(wèi)生組織（WHO）2005年《空氣質(zhì)量準(zhǔn)則》 |
項(xiàng)目 | 年均值 | 日均值 |
準(zhǔn)則值 | 10 | 25 |
過渡期目標(biāo)1 | 35 | 75 |
過渡期目標(biāo)2 | 25 | 50 |
過渡期目標(biāo)3 | 15 | 37.5 |
5.2、設(shè)計(jì)主要用途及應(yīng)用的場景
5.2.1、主要用途本設(shè)計(jì)主要可用于室內(nèi)和戶外的空氣質(zhì)量（主要是PM2.5）的檢測，可調(diào)節(jié)的報(bào)警濃度的設(shè)計(jì)，可用于長期檢測和提醒PM2.5濃度。
5.2.2、應(yīng)用場景辦公室空氣檢測和提醒，公共場合控?zé)�，空調(diào)和通風(fēng)口處監(jiān)測，氣象臺(tái)，觀測站，馬路口監(jiān)測為期排量
5.3、應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及結(jié)論分析
5.3.1、實(shí)驗(yàn)一 :東湖公園檢測測 （單位：毫克/立方米）
5.3.2、實(shí)驗(yàn)二：路口檢測（單位：毫克/立方米）
5.3.3、實(shí)驗(yàn)三：常見生活場景檢測 （單位：毫克/立方米）
5.3.4、檢測分析實(shí)驗(yàn)一可以看出，在樹木植被比較好的地方可以達(dá)到凈化空氣的效果，由于記錄數(shù)據(jù)的三天為端午小長假，公園的車流和人流都比較多，但是晚上PM2.5值開始下降，說明了植被有助于凈化空氣。
實(shí)驗(yàn)二是去了兩個(gè)車流量不一的兩個(gè)地點(diǎn)比較，后者車流量大，PM2.5數(shù)值較高，兩個(gè)地點(diǎn)均出現(xiàn)早晚數(shù)值較高，原因可能是因?yàn)樵缤碥嚵鞯母叻迤谝鸬摹?/div>
實(shí)驗(yàn)三責(zé)驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)在日常生活中可以用于對我們進(jìn)場處在的生活場景進(jìn)行監(jiān)測，數(shù)據(jù)結(jié)果都還算比較良好。
5.3.5、應(yīng)對方法治理方法：多植樹，減少機(jī)動(dòng)車的排放量，促進(jìn)清潔能源開發(fā)，監(jiān)督工廠排放等
生活應(yīng)對霧霾方法：1、霧霾天氣少開窗，最好不出門或晨練；2、外出戴專業(yè)防塵口罩；3、多喝桐桔梗茶、桐參茶、桐桔梗顆粒、桔梗湯等“清肺除塵”茶飲；4、少量補(bǔ)充維生素D ；5、飲食清淡多喝蜂蜜水；7、盡量減少吸煙甚至不吸煙。
第六章、總結(jié)
隨著霧霾天氣的肆虐，我們有理由且必要的做一些措施來注意我們身邊空氣的PM2.5，而本設(shè)計(jì)這是基于這點(diǎn)，應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)，制作一個(gè)經(jīng)濟(jì)，簡單，實(shí)用的多功能PM2.5濃度檢測儀。
在設(shè)計(jì)中GP2Y1010AU0F粉塵傳感器采集空氣中PM2.5的濃度值，經(jīng)過AT89C52單片機(jī)處理后，在LCD1602液晶上顯示，并且設(shè)置一個(gè)報(bào)警值，檢測的PM2.5濃度值超過報(bào)警值后，蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警值可以用按鍵手動(dòng)調(diào)節(jié)。另外，該設(shè)計(jì)在實(shí)時(shí)檢測濃度的同時(shí)，根據(jù)當(dāng)前檢測濃度亮起相應(yīng)的燈，直觀的能告知觀測者當(dāng)前的濃度。
在本設(shè)計(jì)中，主要的難點(diǎn)在于傳感器的實(shí)用和A/D轉(zhuǎn)換，需要閱讀相應(yīng)的資料才能做出設(shè)計(jì)，對于資料的應(yīng)用和學(xué)習(xí)能力是很重要，這也算是這次設(shè)計(jì)給我?guī)淼腻憻挕?/div>
當(dāng)然在設(shè)計(jì)完成后，本著一開始設(shè)計(jì)的實(shí)用性的出發(fā)點(diǎn)，進(jìn)行了三個(gè)檢測試驗(yàn)，一方面檢測設(shè)計(jì)的可操作性和實(shí)用性，另一方面也是讓自己對PM2.5的產(chǎn)生有了直觀的了解。
最后很高心能夠通過自己的努力，運(yùn)用所學(xué)順利完成了該設(shè)計(jì)。
致謝
本論文是在余老師的悉心指導(dǎo)下完成的。余老師專業(yè)知識(shí)淵博，耐心細(xì)致的教導(dǎo)，在老師的點(diǎn)撥下，完善了設(shè)計(jì)的相關(guān)功能，在老師的幫助下，解決了在制作設(shè)計(jì)遇到的各種難題，除了專業(yè)知識(shí)，余老師也教會(huì)了在今后的職業(yè)生涯中也要做到謙虛，謹(jǐn)慎，認(rèn)真的態(tài)度，在此衷心的感謝余老師的教導(dǎo)和幫助。
非常感謝三年來把我領(lǐng)進(jìn)門，手把手耐心教授我們知識(shí)的各位老師，正是你們的教導(dǎo)，學(xué)生今天才能運(yùn)用自己的所學(xué)去設(shè)計(jì)并完成相關(guān)的作品。
感謝學(xué)校對我的培養(yǎng)，學(xué)生深知作為一名深職學(xué)子的榮譽(yù)，使命和責(zé)任，感謝學(xué)校讓我能有這份能力去面對未來職業(yè)生涯的挑戰(zhàn)！
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[10]A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832產(chǎn)品規(guī)格書
附錄
附錄1. 原件清單
附錄2. 原理圖
附錄3 程序源代碼（見附件）
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單片機(jī)PM2.5濃度檢測儀畢業(yè)設(shè)計(jì)論文豪華版.doc
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