单片机的面粉厂粉尘浓度测试仪设计(附件)【字数：8397】
摘 要本设计构建了一种智能型的面粉厂粉尘浓度测试仪控制系统，使用了具有强大控制性能的STC89C51单片机来作为这个系统的控制器部分，在主控器件的强大控制作用下，使这种型号的面粉厂粉尘浓度测试仪具有高清显示参数、将模拟量转换成数字信号、检测周围环境的粉尘浓度和报警等功能。本设计对面粉厂粉尘浓度测试仪系统的软件设计，主要采用C程序语言构建程序代码，将代码程序烧录到STC89C51单片机芯片后，通过主控微处理器实现对各硬件电路的操控，执行各项功能。本课题采用系统分割的方法将整个硬件系统划分为STC89C51单片机最小系统部分、液晶屏显示电路、模数转换电路、MQ-2粉尘浓度检测电路和报警电路等，将各个电路模块的接口进行引出而且根据连接关系进行对接，最终实现这个系统的硬件结构。本课题经过对这款微处理器系统的持续优化和修改，最终实现了一种高性能的控制系统，可以再市面上进行大范围推广，降低相关产品的研发成本。
目录
一、 引言 1
（一） 面粉厂粉尘浓度测试仪的研究背景和意义 1
（二） 面粉厂粉尘浓度测试仪的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 面粉厂粉尘浓度测试仪的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） ADC0832转换器简介 4
（五） MQ2粉尘气体浓度传感器简介 4
（六） 蜂鸣器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶屏电路设计 7
（三） 粉尘气体浓度检测电路设计 7
（四） 报警电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 面粉厂粉尘浓度测试仪的主程序流程设计 10
（二） 液晶驱动子程序设计 11
（三） 粉尘检测子程序流程设计 11
（四） 有源蜂鸣器子程序设计 13
五、 实物制作与安装 15
总结 18
致谢 19
参考文献 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
面粉厂粉尘浓度测试仪的研究背景和意义
随着经济的发展，国民的生活水平大大提高，同时工业高速发展，面粉厂空气中粉尘浓度大量增加，导致面粉厂发生爆炸等严重现象，这严重威胁工人的生命安全，人们越来越关注这一问题。面粉厂粉尘浓度测试仪是一种能够实现对参数的高清晰显示、模数转换、检测周围环境的粉尘浓度和蜂鸣式报警等性能的电子系统，如今它处于快速发展阶段，主要在于半导体集成技术的发展使它里面的主控器件以及各种功能的集成芯片也在不断发展，它促进了当前市面上的面粉厂粉尘浓度测试仪呈现出外形缩小化、高度智能化以及成本低廉化方向发展。本课题在对面粉厂粉尘浓度测试仪进行设计之前，首先对面粉厂粉尘浓度测试仪系统的发展背景进行了大量的资料查阅，通过对目前市面上各种各样类似的电子系统进行归纳分析之后，总结出面粉厂粉尘浓度测试仪关联产品的主要性能优点以及在每一个历史发展节点所呈现出的特征。在面粉厂粉尘浓度测试仪控制系统的发展过程中，半导体集成技术的发展起到了对其发展的促进作用，最初的面粉厂粉尘浓度测试仪系统内部电路主要以分离式的简单元件作为基础，而使用这些基础器件使得电路外形体积较大，元件分散焊接，各个模块相互间的空隙大，当面粉厂粉尘浓度测试仪里面运算数据非常多时，高效率通信的信号受到电路焊接方式的干扰，很容易出现不稳定的工作现象，从而面粉厂粉尘浓度测试仪系统无法表现出较高的指标性能，这在很大程度上束缚了它的发展速度。
为了有效降低这种系统的研发成本并提升性能，本课题将选用STC89C51单片机作为主控芯片，结合KEILIDE和传感器件等技术，实现一款性能较高的电子系统，通过毕业设计对大学期间所学的知识进行全面的归纳总结。
面粉厂粉尘浓度测试仪的国内外发展现状
通过相关文献的大量调研能够发现，市面上一些较为流行的面粉厂粉尘浓度测试仪，既有来自欧美等发达国家的，也有内地研究的，换言之国际上都已经能够通过现有技术水平给出出色的研发方案，然而有一个现象却是需要注意的，在这些上乘面粉厂粉尘浓度测试仪关联产品中，内部的多数重点元件都需要进口，尤其是主控芯片部分，这一些重要部分仍然需要国外提供，而国产芯片尽管在近几年中进行了大量的研发，由于起步较晚，投入市场的国产芯片类别很少，这些年来国家投入了很多的经费开始进行关键芯片的依靠自己力量研究出，目前已经获得了比较显著的成果，众多新型研发结构和片商也参与其中，相信在不久的将来，内地就可以将完全自主研发的面粉厂粉尘浓度测试仪推向市面并且进行大量生产。
本文主要研究内容
经过了对这种型号的面粉厂粉尘浓度测试仪控制系统预期指标的反复推敲，为了完美的完成各项功能，必需将各个性能对应的设计内容进行确立，才可以在下文中进行相应的设计，考虑到这款系统的性能指标较高，本课题选用了具备八位数据处理性能的STC89C51单片机来作为主控，在该款主控微处理器的控制下，实现各模块电路的工作，并进行下列内容的设计：
1．能够以较高显示效果将面粉厂粉尘浓度测试仪系统中采集到的数据显示给用户，实现课题预期指标中的显示指标。
2．配置ADC0832模数转换器电路，能够在STC89C51单片机的驱动控制下，实现对模拟电压信号的采集，并且能以较快的速度实现对采集结果的转换处理。
3．能够通过MQ2高性能传感器的配置实现对周围空气中粉尘气体的实时感应并且将检测值转换为电信号进行输出。
4．配置报警信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，STC89C51单片机实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现报警信号的输出。
方案设计及元器件选择
面粉厂粉尘浓度测试仪的方案设计
目录
一、 引言 1
（一） 面粉厂粉尘浓度测试仪的研究背景和意义 1
（二） 面粉厂粉尘浓度测试仪的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 面粉厂粉尘浓度测试仪的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602点阵屏幕简介 4
（四） ADC0832转换器简介 4
（五） MQ2粉尘气体浓度传感器简介 4
（六） 蜂鸣器简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） LCD1602液晶屏电路设计 7
（三） 粉尘气体浓度检测电路设计 7
（四） 报警电路设计 8
四、 系统软件设计 10
（一） 面粉厂粉尘浓度测试仪的主程序流程设计 10
（二） 液晶驱动子程序设计 11
（三） 粉尘检测子程序流程设计 11
（四） 有源蜂鸣器子程序设计 13
五、 实物制作与安装 15
总结 18
致谢 19
参考文献 20 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
附录一 原理图 21
附录二 PCB图 22
附录三 元件列表 23
附录四 程序 24
引言
面粉厂粉尘浓度测试仪的研究背景和意义
随着经济的发展，国民的生活水平大大提高，同时工业高速发展，面粉厂空气中粉尘浓度大量增加，导致面粉厂发生爆炸等严重现象，这严重威胁工人的生命安全，人们越来越关注这一问题。面粉厂粉尘浓度测试仪是一种能够实现对参数的高清晰显示、模数转换、检测周围环境的粉尘浓度和蜂鸣式报警等性能的电子系统，如今它处于快速发展阶段，主要在于半导体集成技术的发展使它里面的主控器件以及各种功能的集成芯片也在不断发展，它促进了当前市面上的面粉厂粉尘浓度测试仪呈现出外形缩小化、高度智能化以及成本低廉化方向发展。本课题在对面粉厂粉尘浓度测试仪进行设计之前，首先对面粉厂粉尘浓度测试仪系统的发展背景进行了大量的资料查阅，通过对目前市面上各种各样类似的电子系统进行归纳分析之后，总结出面粉厂粉尘浓度测试仪关联产品的主要性能优点以及在每一个历史发展节点所呈现出的特征。在面粉厂粉尘浓度测试仪控制系统的发展过程中，半导体集成技术的发展起到了对其发展的促进作用，最初的面粉厂粉尘浓度测试仪系统内部电路主要以分离式的简单元件作为基础，而使用这些基础器件使得电路外形体积较大，元件分散焊接，各个模块相互间的空隙大，当面粉厂粉尘浓度测试仪里面运算数据非常多时，高效率通信的信号受到电路焊接方式的干扰，很容易出现不稳定的工作现象，从而面粉厂粉尘浓度测试仪系统无法表现出较高的指标性能，这在很大程度上束缚了它的发展速度。
为了有效降低这种系统的研发成本并提升性能，本课题将选用STC89C51单片机作为主控芯片，结合KEILIDE和传感器件等技术，实现一款性能较高的电子系统，通过毕业设计对大学期间所学的知识进行全面的归纳总结。
面粉厂粉尘浓度测试仪的国内外发展现状
通过相关文献的大量调研能够发现，市面上一些较为流行的面粉厂粉尘浓度测试仪，既有来自欧美等发达国家的，也有内地研究的，换言之国际上都已经能够通过现有技术水平给出出色的研发方案，然而有一个现象却是需要注意的，在这些上乘面粉厂粉尘浓度测试仪关联产品中，内部的多数重点元件都需要进口，尤其是主控芯片部分，这一些重要部分仍然需要国外提供，而国产芯片尽管在近几年中进行了大量的研发，由于起步较晚，投入市场的国产芯片类别很少，这些年来国家投入了很多的经费开始进行关键芯片的依靠自己力量研究出，目前已经获得了比较显著的成果，众多新型研发结构和片商也参与其中，相信在不久的将来，内地就可以将完全自主研发的面粉厂粉尘浓度测试仪推向市面并且进行大量生产。
本文主要研究内容
经过了对这种型号的面粉厂粉尘浓度测试仪控制系统预期指标的反复推敲，为了完美的完成各项功能，必需将各个性能对应的设计内容进行确立，才可以在下文中进行相应的设计，考虑到这款系统的性能指标较高，本课题选用了具备八位数据处理性能的STC89C51单片机来作为主控，在该款主控微处理器的控制下，实现各模块电路的工作，并进行下列内容的设计：
1．能够以较高显示效果将面粉厂粉尘浓度测试仪系统中采集到的数据显示给用户，实现课题预期指标中的显示指标。
2．配置ADC0832模数转换器电路，能够在STC89C51单片机的驱动控制下，实现对模拟电压信号的采集，并且能以较快的速度实现对采集结果的转换处理。
3．能够通过MQ2高性能传感器的配置实现对周围空气中粉尘气体的实时感应并且将检测值转换为电信号进行输出。
4．配置报警信号输出电路，通过有源蜂鸣器的工作，STC89C51单片机实现对蜂鸣器工作的控制，从而实现报警信号的输出。
方案设计及元器件选择
面粉厂粉尘浓度测试仪的方案设计
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