基于单片和GP2Y1010AUOF的空气粉尘浓度检测仪的设计研究的毕业论文.pdfVIP

基于单片机和GP2Y1010AUOF的空气粉尘浓度检测仪的设计研究的毕业论

文

目录

1绪论1

1.1前言1

1.2研究背景1

1.3研究现状2

1.4研究内容：3

1.5拟采用的研究思路与方法4

2粉尘浓度检测仪的硬件原理5

2.1粉尘浓度检测仪的功能和技术指标5

2.1.1所设计的系统的功能5

2.1.2系统的主要技术指标5

2.2粉尘的检测原理5

2.3系统硬件设计框图6

.2.4软件程序框图7

2.5工作原理8

3粉尘测试仪硬件设计9

3.1单片机部分9

3.1.1系统CPU器件选择9

3.1.2单片机引脚分配及连接12

3.2信号采集电路13

3.2.2A/D转换电路18

3.2.3ADC0809的主要特性18

3.2.4ADC0809芯片的引脚图及引脚功能19

3.2.5ADC0809对输入通道选择20

3.2.6ADC0809数据采集时序图20

3.2.7ADC0809与AT89S52单片机的接口设计21

3.2.874LS7421

3.2.974LS37323

3.2.1074LS02介绍24

3.2.1174LS04介绍25

3.3数码管显示部分26

3.3.1LED数码管概述26

3.3.2LED数码管动态显示方式27

3.3.3显示接口设计29

3.4键盘电路设计30

3.5浓度参考值设定的设计31

3.6报警电路设计（蜂鸣器）32

3.7看门狗部分的设计33

3.8定时/计数器使用步骤34

3.9定时计数初值的计算34

4系统设计35

4.1工作过程35

4.2ADC0809数据采集及输出控制信号时序36

4.3键盘扫描程序流程图36

4.4数码管显示流程图37

4.5看门狗程序流程图38

5结论39

致谢40

参考文献41

附录42

1绪论

1.1前言

随着中国经济的进步，经过人们的不懈努力，我们国民的生活大大的提高了。中国

的工业生产总值逐年提高，工业高速发展，这就不可避免的会产生大量的工业废气。人

们在享有幸福生活和工作便利的同时，又不得不面对由于对自然的不合理开发，所导致

的严重污染。以及居民现在买车的在一直增加，汽车尾气的排放，空气中粉尘浓度大量

增加，导致现在中国好多地区产生了大量的雾霾现象，尤其以北上广等大城市较为严重。

正是由于空气中粉尘浓度的增加，导致了空气环境质量的严重下降，环境问题变得

越来越严重。但是现在要求我们更好的使人与自然和谐与共，更有利得利用大自然，就

使得我们要做好科学的研究与环境的监测以应对现在面临的环境问题。人类如果要想做

好治理环境问题，就要做到知己知彼，因此我们可以研究生产一种便携式随时随地检测

空气质量的装置，以便于我们更好更便利及时的了解到我们所处地方的空气质量，以便

做好相应的应对措施。

1.2研究背景

我国是世界上人口多地域广的大国。我国现在处于一个高速发展的时期，从其他国

家的工业革命来看，在当下的这个高速发展时期，不可避免的会引起一系列的环境问题，

导致空气中粉尘浓度的大量增加。

粉尘随处都可以看到。在现在人们的生活中，我们对粉尘有着许多的称呼，如灰尘、

尘埃、砂尘、粉末等。在国际上，定义粉尘的标准是粒径范围，这个范围是小于75μm

的固体悬浮物。地球的温度在大气中粉尘的作用下得以保持。我们生存的环境也会被空

气中的粉尘或多或少的影响。空气中的有些粉尘会对我们的身体健康产生严重的影响，

它们很有可能会导致人产生很多种疾病。飘在大气中的有些粉尘一般会含有许多有毒的

成分，比如含有一些重金属，如果人体吸入后，很容易深入肺部，使人得中毒性肺炎或

矽肺，有时严重时更会使人得肺癌。污染物一旦沉积在肺部并且被溶解，就会侵入到血

液里面，导致人体血液的中毒，而那些没有被溶解的污染物，细胞也会有可能吸收，从

而导致细胞结构的破坏。另外，一些有价值的古代建筑也会被粉尘所腐蚀。一些粉尘飘

落到植物的叶面上可能会阻碍光合作用，导致抑