单片机的雾霾测试系统设计
摘 要随着当前经济的飞速发展，人们的生活质量得到了大大改善，人们追求健康环保的生活方式。就在这时，我们身边的空气污染问题日益严重，雾霾的天气也日益增多。这不仅影响了人们出行和各种户外活动，还严重危害着人体健康。因此，拥有一个简单快捷的雾霾测试系统是十分有必要的。本文主要基于STC89C52单片机，设计并制作基于单片机的雾霾检测系统。本设计主要由复位键、时钟键、报警键等组成。合理运用ADC0832模数转化芯片和粉尘传感器完成实物制作，实现对雾霾的测试。雾霾天气不宜出行，本设计是一个基于52系列单片机的雾霾测试系统，它能够做出相应提示，便于人们做出相应措施。这些措施能够用来改善环境现状，使得人们的居住环境更加安全和舒适。
Test system 目录
摘要 III
一、 绪论 1
（一）选题背景 1
（二）环境检测的类型和发展 1
二、 整体方案的设计 1
（一）整体设计的思路 1
（二）系统结构框图 2
三、系统各个模块的设计 2
（一）单片机系统 2
1.单片机介绍 2
2.STC89C52主要性能参数： 3
3.单片机系统 5
（二）复位电路 5
（三）时钟电路 6
（四）传感器电路的设计 6
1.传感器电路 6
2.传感器介绍 7
3.ADC0832简介 8
（五）液晶显示部分 8
（六）电源电路 9
（七）报警电路 9
四、软件模块设计 10
（一）主程序流程图 10
（二）实物的调试 11
总结 14
致谢 15
参考文献 16
附录1：电路总图 17
附录2：PCB图 18
附录3：元器件清单 19
附录4：实物图 20
附录5：源程序 21
绪论
（一） 选题背景
在当前经济繁荣发展的背景下，生活质量有了普遍的提高，人们对健康环保的生活方式越来越重视。与此同
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
时，经济的快速发展使得我们身边的空气污染问题日益严重，雾霾的天气也日益增多。这不仅影响了人们出行和各种户外活动，还严重危害着人体健康，很多人下意识的采取防护措施，从而保障呼吸空气的清晰自然。
生活中的我们每天都在关注天气预报，一方面希望可以提前了解天气状况，另一方面则希望能看到空气质量报告，从而判断是否需要随身携带雨具和口罩等。然而，这个结果却不一定准确。这是因为：我们所看到的天气预报只能预测一定时间内的区域范围，不可能在某一地点实时检测到空气状况。所以，拥有一个简单快捷的雾霾测试系统是十分有必要的。
在本文中，STC89C52单片机作为控制核心，设计具有pm2.5的功能特点如：空气粉尘测量和报警，由此设计出了基于单片机的雾霾检测系统。该系统的优点也是十分明显：以STC89C52单片机为控制核心，功能丰富、体积小巧、成本低廉，简单容易操作。这款设计不仅能够帮助人们不间断的了解空气状况，另外人们也可以根据自身的需求来设置pm2.5。当雾霾测试系统在室内环境中有了报警信号，人们可以能够及时的发现问题并采取相关有效措施来改善目前环境的状态，使得环境更加良好居住环境更加舒适。而当它在室外环境下有了报警信号，人们可以尽量少点室外活动或者使用口罩出行。
（二）环境检测的类型和发展
该系统可以检测环境的主要有气体检测系统，空气质量检测系统，粉尘浓度检测系统，管道粉尘检测系统，辐射监测系统，粒子检测系统等。
环境检测系统发展迅速，检测方向正在逐渐向智能化、自动化和网络化发展，相比以前实验室分析、人工采样更高端。具体的发展方向：技术密集型取代过去劳动密集型，全方位领域监测取代过去较窄领域，遥感环境监测与单纯的地面环境监测相结合。
整体方案的设计
整体设计的思路
本设计是一个以STC89C52单片机为核心的雾霾测试系统，系统通过采集电路检测空气中的PM2.5指数，再经过A/D模数转换，在LCD液晶显示器上面显示实时精确数字，按键设置雾霾标准，最后当检测出来的数据达到雾霾标准自动报警。
单片机的最小系统是一个基于单片机的工作，实现除尘的检测电路，A/D转换电路，实现传感器的模拟输出信号的转换，按键设置报警值设定电路、显示测量值的实时显示和报警，当它显示测量值高于设定值时，报警电路工作并报警，它显示测量值低于设定值时，报警电路闭合，完成系统的复位电路复位。
（二）系统结构框图
如图1所示
图1 系统结构框图
各模块的功能如下：
1．按键设置：可以完成对报警值参数的调整。
2．最小电路：复位、时钟。
3．显示电路：可以完成测量值和报警值的显示。
4．A/D转换电路：传感器可以感应到模拟到数字的转换。
5．灰尘传感器：能够实现对灰尘颗粒的感应。
6．报警电路：能够完成系统报警。
三、系统各个模块的设计
（一）单片机系统
1.单片机介绍
单片机是一种集成电路芯片，就好比缩小版的微型计算机。在我们的实际生活中处处都有单片机的足迹，就拿我们每天接触的家电来说，这就涉及到单片机的内部应用。单片机技术的不断发展也带动了智能家电和人性化的发展。正因为其价格低廉、功能强大、体积小、性能稳定，所以在商品市场上，只要细心观察，单片机的足迹处处可寻。例如，超市里儿童区专卖的电子类玩具，高楼大厦乘坐的电梯和直梯，小区住宅楼门上的智能锁和呼叫门铃等
本设计采用单片集成电路芯片STC89C52，属于STC系列。STC系列单片机相比于其他系列单片机具有更多的优点：第一，STC单片机单片机是远远超过其他资源，而且它的执行速度快；其次STC系列单片机是用来对单片机串口写，下载比较有方便程序；内部集成看门狗电路单片机STC89C52；最后是最有特色的STC单片机具有很强的抗干扰能力。
2.STC89C52主要性能参数：
STC89C52芯片的性能非常好，内部有512字节RAM和8K字节Flash，32个I / O线保证芯片运行速度快，并具有内置的4kbeeprom，足够的存储空间。芯片配备MAX810复位电路和3个16位定时器/计数器，比其他系列单片机的要好的多。内部电路全双工串口和4外部中断集成看门狗定时器，使用起来更方便。STC89C52芯片以其优良的性能参数可降至0Hz静态逻辑操作，精度更高。 STC89C52单片机共有40个管脚。如图2所示。
Test system 目录
摘要 III
一、 绪论 1
（一）选题背景 1
（二）环境检测的类型和发展 1
二、 整体方案的设计 1
（一）整体设计的思路 1
（二）系统结构框图 2
三、系统各个模块的设计 2
（一）单片机系统 2
1.单片机介绍 2
2.STC89C52主要性能参数： 3
3.单片机系统 5
（二）复位电路 5
（三）时钟电路 6
（四）传感器电路的设计 6
1.传感器电路 6
2.传感器介绍 7
3.ADC0832简介 8
（五）液晶显示部分 8
（六）电源电路 9
（七）报警电路 9
四、软件模块设计 10
（一）主程序流程图 10
（二）实物的调试 11
总结 14
致谢 15
参考文献 16
附录1：电路总图 17
附录2：PCB图 18
附录3：元器件清单 19
附录4：实物图 20
附录5：源程序 21
绪论
（一） 选题背景
在当前经济繁荣发展的背景下，生活质量有了普遍的提高，人们对健康环保的生活方式越来越重视。与此同
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
时，经济的快速发展使得我们身边的空气污染问题日益严重，雾霾的天气也日益增多。这不仅影响了人们出行和各种户外活动，还严重危害着人体健康，很多人下意识的采取防护措施，从而保障呼吸空气的清晰自然。
生活中的我们每天都在关注天气预报，一方面希望可以提前了解天气状况，另一方面则希望能看到空气质量报告，从而判断是否需要随身携带雨具和口罩等。然而，这个结果却不一定准确。这是因为：我们所看到的天气预报只能预测一定时间内的区域范围，不可能在某一地点实时检测到空气状况。所以，拥有一个简单快捷的雾霾测试系统是十分有必要的。
在本文中，STC89C52单片机作为控制核心，设计具有pm2.5的功能特点如：空气粉尘测量和报警，由此设计出了基于单片机的雾霾检测系统。该系统的优点也是十分明显：以STC89C52单片机为控制核心，功能丰富、体积小巧、成本低廉，简单容易操作。这款设计不仅能够帮助人们不间断的了解空气状况，另外人们也可以根据自身的需求来设置pm2.5。当雾霾测试系统在室内环境中有了报警信号，人们可以能够及时的发现问题并采取相关有效措施来改善目前环境的状态，使得环境更加良好居住环境更加舒适。而当它在室外环境下有了报警信号，人们可以尽量少点室外活动或者使用口罩出行。
（二）环境检测的类型和发展
该系统可以检测环境的主要有气体检测系统，空气质量检测系统，粉尘浓度检测系统，管道粉尘检测系统，辐射监测系统，粒子检测系统等。
环境检测系统发展迅速，检测方向正在逐渐向智能化、自动化和网络化发展，相比以前实验室分析、人工采样更高端。具体的发展方向：技术密集型取代过去劳动密集型，全方位领域监测取代过去较窄领域，遥感环境监测与单纯的地面环境监测相结合。
整体方案的设计
整体设计的思路
本设计是一个以STC89C52单片机为核心的雾霾测试系统，系统通过采集电路检测空气中的PM2.5指数，再经过A/D模数转换，在LCD液晶显示器上面显示实时精确数字，按键设置雾霾标准，最后当检测出来的数据达到雾霾标准自动报警。
单片机的最小系统是一个基于单片机的工作，实现除尘的检测电路，A/D转换电路，实现传感器的模拟输出信号的转换，按键设置报警值设定电路、显示测量值的实时显示和报警，当它显示测量值高于设定值时，报警电路工作并报警，它显示测量值低于设定值时，报警电路闭合，完成系统的复位电路复位。
（二）系统结构框图
如图1所示
图1 系统结构框图
各模块的功能如下：
1．按键设置：可以完成对报警值参数的调整。
2．最小电路：复位、时钟。
3．显示电路：可以完成测量值和报警值的显示。
4．A/D转换电路：传感器可以感应到模拟到数字的转换。
5．灰尘传感器：能够实现对灰尘颗粒的感应。
6．报警电路：能够完成系统报警。
三、系统各个模块的设计
（一）单片机系统
1.单片机介绍
单片机是一种集成电路芯片，就好比缩小版的微型计算机。在我们的实际生活中处处都有单片机的足迹，就拿我们每天接触的家电来说，这就涉及到单片机的内部应用。单片机技术的不断发展也带动了智能家电和人性化的发展。正因为其价格低廉、功能强大、体积小、性能稳定，所以在商品市场上，只要细心观察，单片机的足迹处处可寻。例如，超市里儿童区专卖的电子类玩具，高楼大厦乘坐的电梯和直梯，小区住宅楼门上的智能锁和呼叫门铃等
本设计采用单片集成电路芯片STC89C52，属于STC系列。STC系列单片机相比于其他系列单片机具有更多的优点：第一，STC单片机单片机是远远超过其他资源，而且它的执行速度快；其次STC系列单片机是用来对单片机串口写，下载比较有方便程序；内部集成看门狗电路单片机STC89C52；最后是最有特色的STC单片机具有很强的抗干扰能力。
2.STC89C52主要性能参数：
STC89C52芯片的性能非常好，内部有512字节RAM和8K字节Flash，32个I / O线保证芯片运行速度快，并具有内置的4kbeeprom，足够的存储空间。芯片配备MAX810复位电路和3个16位定时器/计数器，比其他系列单片机的要好的多。内部电路全双工串口和4外部中断集成看门狗定时器，使用起来更方便。STC89C52芯片以其优良的性能参数可降至0Hz静态逻辑操作，精度更高。 STC89C52单片机共有40个管脚。如图2所示。
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