基于单片机的粉尘检测仪控制电路
基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计
基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 国内外粉尘检测仪发展现状 (1)1.3 粉尘浓度的测量的基本方法 (2)1.4 设计任务与要求 (2)第二章粉尘检测仪的硬件设计 (3)2.1 系统硬件组成 (3)2.2 单片机部分 (3)2.3 粉尘传感器部分 (5)2.4 ADC0832模数转换 (6)2.5 LCD1602显示部分 (6)2.6 按键模块 (7)2.7 声光警报模块 (7)2.8 电源供电系统 (9)第三章软件程序设计 (10)3.1 软件开发环境介绍 (10)3.2 程序总体设计 (10)3.3 各个模块的程序程设计 (11)第四章程序编译与硬件调试 (13)4.1程序编译与下载 (13)4.2 硬件仿真 (14)4.3 调试调试 (15)结论 (17)基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计专业：***** 学号：***** 学生姓名：***** 指导教师：*******摘要：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。
本课题设计的是空气质量检测仪，利用GP2Yl010AUOF粉尘传感器采集的模拟信号，经ADC0832模数转换为数字信号，最后由STC89C52单片机进行处理，并显示在LCD1602液晶屏上。
本设计的空气质量检测仪能够实时、准确的检测空气中的粉尘的浓度，并且具有抗干扰强、易操作、集成度高的特性。
有广阔的市场应用前景，适用于日常生活和工业领域。
基于单片机的电除尘控制系统的设计
辽宁科技大学信息技术院本科生毕业设计（论文） 第I页
基于单片机的电除尘控制系统的设计
摘 要
随着经济的飞速发展,工业化和现代化进程的不断加快,工业粉尘排量也日益增加,大气污染也变得越来越严重。随着人类环保意识的不断增强,除尘也越来越为人们所重视。电除尘控制器器以除尘效率高、能耗低、占地面积小、可处理大烟气量气体等特点广泛应用于电力、冶金、建材、石油等行业。本文正是在这种背景下设计了以单片机为核心的电除尘控制系统。
空气粉尘浓度检测器电路设计与软件编程论文
空气粉尘浓度检测器电路设计与软件编程论文空气粉尘浓度检测器电路设计与软件编程论文本设计以ATmega382p单片机为控制中心，由GP2Y1010AU0F 光学空气质量传感器测量空气粉尘浓度，通过单片机内置的10位A/D 转换将模拟的电压信号转换成数字信号，得到粉尘浓度值，并由LCD1602显示屏显示出来。
同时，设置浓度预警值并同测量值一起显示在显示屏上。
当测量浓度超过预警值时，仪器就会报警。
0 引言随着人类工业和经济的快速发展，我们的环境污染越来越严重。
除废气、废水外，颗粒状粉尘、烟尘向大气排放所造成的污染已成为一个十分突出的问题。
PM2.5，PM10，PM0.1及其吸附的重金属粒子是雾霾的重要组成部分[1]。
2012年2月，《环境空气质量标准》新增了对PM2.5的检测指标，PM2.5成为空气质量标准之一。
数据表明，我国空气质量超标的城市中68%都存在可吸入颗粒物的问题[2]。
由此可以看出粉尘对人类健康和生产的危害十分严重。
所以，粉尘浓度的检测和控制具有重要的意义。
1 系统工作原理单片机选用ATmega328p，粉尘浓度传感器选用夏普GP2Y1010AU0F灰尘传感器，按键部分通过电阻与按键串联将信号输入模拟口，通过读取模拟值的不同判断按键值，显示部分采用LCD1602并用采取I2C总线的8位远程I/O扩展口芯片PCF8574进行引脚简化。
将粉尘检测器电源开关打开，当传感器得到一个由粉尘浓度转换得来的0～5V的`电压信号时，进入单片机，经过处理后转变为十进制数通过I/O口在显示屏上显示出精确数值。
数值量随输入电压的扰动而变化。
同时键盘设定预警值送入单片机，与测量值一同显示出来。
当采集的当前粉尘浓度大于预警值时，单片机驱动蜂鸣器报警。
2 系统电路设计2.1 电路总体设计以ATmega328p单片机为核心，主要包括单片机处理模块，信号采集模块，独立按键模块，显示模块和蜂鸣器报警模块。
系统通过信号采集模块采集空气中的粉尘，得到0～5V的电压信号后，由单片机内部自带的10位ADC进行模数转换得到粉尘浓度，与此同时，通过独立按键模块设定浓度预警值，通过液晶显示模块将粉尘浓度和预警值同时显示在显示屏上。
一种基于某51单片机地粉尘监测系统地设计—定稿子
届．别．2016届学号毕业设计基于51单片机的PM2.5检测系统的设计与实现姓名系别、专业电子信息与电气工程学院电子信息科学与技术专业导师姓名、职称完成时间 2016年5月10日目录摘要 (I)Abstract (I)1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外研究现状 (1)2 系统仿真软件与总体设计方案 (1)2.1 Keil4软件开发坏境 (1)2.2 软件烧录工具 (2)2.3程序结构分析 (4)2.4 整体的设计方案 (4)2.5电源模块 (4)3 主要元器件简介43.1 GP2Y1010AU0F传感器简介 (5)3.2 ADC0832模数转换器简介 (7)3.3 LCD1602液晶显示屏 (10)3.4 STC89C52单片机的简介 (12)4 系统单元电路模块设计 (15)4.1主控制模块 (15)4.2显示模块电路 (16)4.3关于报警模块的设计 (16)4.4按键模块的设计 (17)4.5粉尘模块电路设计 (17)4.6电源局部的设计 (17)5 系统测试与实现 (18)5.1系统程序流图 (18)5.2 仿真电路 (20)5.3 软件跟硬件结合 (21)5.4 测试结果分析 (23)5.5 系统实现 (23)6、总结 (24)致谢 (24)参考文献 (25)附录1：系统整体电路原理图 (26)附录2：系统设计局部源程序 (27)摘要现在社会开展的越来越快，随着工业的开展，虽然给人们的生活带来很多便利。
但是，在生产过程产生很多对人体有害的因素工业生产过程中会，例如煤炭灰开采、水泥生产等行业中的粉尘污染。
我的设计采用由LCD1602液晶模块、STC89C52单片机最小系统、ADC0832模数转换器模块、GP2Y1010AU粉尘传感器、电源模块、蜂鸣器报警模块和按键模块模块组成。
单片机是通过ADC0832转换芯片采集GP2Y1010AU粉尘传感器的粉尘的浓度，通过单片机的数据转换处理后在液晶屏上显示空气中的质量，测量空间中的粉尘浓度如果大于当时设置粉尘浓度时，蜂鸣器就会产生报警的声音和发光二极管发出声光报警。
基于单片机的粉尘净化系统的设计。doc
本课题研究的目的及意义：在一些工业与制造场合，往往会产生大量的粉尘以及多种有害气体，这对于现场的工作人员的危害是巨大的。
例如在一些大型电机车间设备在运转过程中电机整流子与电刷磨合时产生大量碳粉附着在电机上，由于碳粉具有导电性，所以在电机组装后必须将碳粉用压缩空气吹净，致使作业现场的空气中有害粉尘浓度增高，污染较大，直接影响机器设备的检修质量。
若不彻底清除碳粉，就会导致电机的绝缘性能降低，严重时引起电机环火、放炮以至于机车在行驶过程中产生严重事故。
同时工人在此环境下工作，很有可能导致呼吸道狭窄、肺活量减少或呼吸困难，长期下去可引起尘肺病，对人造成近期和远期的危害。
本设计致力于解决现实中大量粉尘存在于工业现场中的问题，提出了构造粉尘净化系统的方案。
系统以PIC 单片机为核心，通过调节直流电动机的转速，实现对于空气进入系统速度的控制。
主要分为电动机控制、压差信号采集与处理、蜂鸣器、键盘输入、液晶显示等模块部分。
通过人机接口键盘可以实现开机、关机以及对空气进入系统速度的调节。
实现系统对空气中粉尘浓度的自动监控与报警，并且液晶模块动态显示当前速度及压差值，在系统出现故障时显示报警信息。
借助MPLAB 一IDE V6.60 集成开发环境软件包来进行编程、离线仿真，与在线调试器配合使用进行在线调试、编程及程序下载。
这使得该装置的设计开发变得更容易。
通过系统的循环运行，使带有粉尘的空气进入系统后经过滤芯过滤，从出口排除后就成为符合人体健康的标准空气。
此方案具有方便，实用，可靠，经济等特点，并具有很强的推广性。
国内外研究现状：空气净化技术的应用己有20多年的历史，随着全球环境污染状况的日益恶化，空气净化技术也随之不断地创新和发展。
由于大气污染的加剧、室内装演和空调器使用的普及而造成的室内空气污染情况目前越来越引起人们的重视，室内空气净化器就是用来改善和提高室内空气质量的装置。
目前国内市场上的空气净化装置按其原理分类有以下五种：（1）滤网式空气净化装置：采用风扇强制换气，同时对空气进行过滤、净化可除去有害物质。
基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计答辩PPT
10 11 12 13 14 15 16 17
35%
+2V
RV1
1k
U2
1 2 3 4
CS CH0 CH1 GND
VCC CLK
DI DO
8 7 5 6
ADC0832
7 8 9 10 11 12 13 14
D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
原理图
1.1P C C V 0.1P 8765 4 U I O CK D D CL VC D10 NHHS 2380CDA GCCC 4321 3.1P + f u 0 5 7 4C
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。
二、粉尘检测仪硬件电路设计
1、电路总体设计
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。
RP1
POW 1
2 3 4 5 6 7 8 9
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220
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LED-GRБайду номын сангаасEN
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2.2k
基于单片机的无尘室监测系统的设计
基于单片机的无尘室监测系统的设计无尘室内部的环境指标对其本身的工作状态有很大的影响,因此准确完善的无尘室监测技术是保证无尘室正常工作的一个关键环节,约占整个无尘室应用的50%。
本文通过对半导体生产工业中所用到的无尘室环境进行调研和分析,借助嵌入式技术来实现相关环境参量的监测,对监测数据使用PC来进行处理。
该系统满足了环境监测系统在未来的需求主要朝着受控环境多元化、应用领域广泛化,监测指标多样化及精确化等方向发展的趋势。
要设计一个完善的环境监测系统,各个部分全面地选择是关键。
该监测系统的监测指标有四项：温度、湿度、微尘颗粒含量和噪声强度。
分别由温湿度传感器、微尘粒子计数器和噪声传感器作为主要采集模块实时地采集监测相应的环境指标。
根据无尘室环境监测的需求分析,该系统选用的核心控制器为单片机C8051F410,该单片机中有丰富的模拟和数字资源,并采用一些在单片机中前所未有的技术,使CPU内核的内部和外部有几项关键的性能改进,提高了整体的性能,更易于在系统设计中使用。
其通用和专用管脚连接外围电路的多个模块,分别为存储模块、时钟模块、键盘模块、温湿度监测模块、微尘颗粒监测模块、噪声监测模块,LCD显示模块、串口模块、通讯模块和电源模块。
主控部分的单片机用汇编语言来编程,各个监测模块定时采集环境参数,实时地在本地LCD界面显示并送到远程监控的上位机,同时系统支持键盘与上位机对历史环境参数数据的查询。
用户利用实时环境参数和历史环境参数,监测与分析一段时间内环境的变化趋势,从而达到监控环境状态,保证产品质量的目的。
系统的软件实现是基于C语言的系统控制程序,主要包括主控制程序、键盘扫描程序、液晶LCD驱动程序、温度与湿度采集程序、噪声和尘土颗粒采集程序、实时时钟采集程序、E2PROM驱动程序、串口驱动程序等。
主控制程序是系统的核心调度程序,系统运行时主控制程序根据设定的流程完成数据采集、显示、存储和上传。
此外,主控制程序实时响应键盘的命令,完成历史数据的查询与追溯。
基于单片机和DSM501测量PM2.5
基于单片机和DSM501测量PM2.5【摘要】设计了一种基于51单片机的灰尘检测仪，主要的元器件有AT89C52，DSM501 ，还有简单的液晶显示模块LCD1602。
此设备可用于检测室内的PM2.5的单位时间内的数目，使使用者对室内的PM2.5的含量有一个直接的认识。
【关键词】PM2.5检测仪;单片机;DSM501PM2.5，最近大家都在讨论的一个名词，雾霾现象的频发，使人们对PM2.5的关注度越来越高。
PM2.5有可以叫做可如肺颗粒物，它在空气动力学当量直径小于等于2.5um的颗粒，且能够较长时间的悬浮于空气之中，它在空气中的浓度越高时，就代表发生雾霾的可能性越大。
2013年2月，全国科学技术名词审定委员会将PM2.5的中文名称命名为细颗粒物。
细颗粒物的主要化学成分主要包括有机碳（OC）、元素碳（EC）、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐（Na+）等粒子。
雾霾不仅对我们的环境有很大的危害，对我们身体造成的危害更加不可忽视。
由于PM2.5粒子半径径小，表面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间较长，就可以直接进入我们的肺部，将传染病等带入我们的体内，对我们的健康造成直接的危害。
PM2.5既可以源于自然，也可以源于人为。
自然来源不是造成PM2.5超标的主要原因。
绝大部分的来源东都是人为的，我们主要介绍长沙PM2.5的主要来源。
其来源可以分为两类。
第一直接排放的颗粒物，包括汽车尾气，道路扬尘，以及秸秆的焚烧。
第二类是二次颗粒物的污染，主要是前体物氮氧化物、SO2、挥发性有机物等排放到空气中，通过化学反应产生的硝酸盐、硫酸盐、二次有机气溶胶等。
对于这些人为造成的超标，我们无法在短时间内解决。
因此暂时先只能设计一种PM2.5的测量装置。
在一定程度上保护我们自己。
1.总体框图设计该检测仪的芯片选用的是AT89C52的单片机，该单片机与传感器DSM501，蜂鸣器，LCD1602构成的系统。
基于单片机的粉尘检测仪控制电路
基于单片机的粉尘检测仪控制电路摘要随着现代工业的发展，工业化水平的提高，人们的生活和工作有了很多便利。
然而我们的环境污染越来越严重，尤其是空气质量日益下降。
除废气、废水外，颗粒状粉尘、烟尘向大气排放所造成的污染已成为一个十分突出的问题。
粉尘是空气质量的重要指标，粉尘的检测就愈重要。
粉尘检测仪主要用于检测环境中的粉尘浓度，适用于工矿企业劳动部门生产现场粉尘浓度的测定、环境环保监测部门大气飘尘检测和污染源调查等。
本课题以光散射原理为基础，围绕单片机为核心，完成检测仪数据采集、显示等电路的设计。
开发完整的具有成本低、运行稳定可靠、开发周期短等优点的高性能控制系统，并熟练掌握单片机系统及其相关的软件调试工具的使用。
关键词：粉尘，光散射，空气采样，A/D转换，显示The Dust Detector Based on Single Chip Control CircuitABSTRACTWith modern industrial development, industrialization level, people's life and work have a lot of convenience. However, we more and more serious environmental pollution, especially air quality has declined. In addition to emissions, waste water, the particles of dust, smoke and dust emissions to the air pollution has become a very prominent issue. Dust is an important indicator of air quality, dust, the more important test. Dust detector is mainly used for detection of dust concentration in the environment, the labor department for industrial and mining production site determination of dust concentration, the environment department of environmental monitoring of airborne particulate pollution detection and investigation. The topics to light scattering theory, based around the MCU core, complete detector data acquisition and display circuit. Development of a complete low cost, stable and reliable operation, the advantages of short development cycle, high-performance control systems, and master microcontroller system and related software debugging tools.KEY WORDS:dust, light scattering, air sampling, A / D converter, display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 选题背景及研究意义 (1)1.2.1 选题背景 (1)1.2.2 研究意义 (1)1.3 国内外相关发展情况 (2)1.3.1 粉尘测量方法 (2)1.3.2粉尘检测仪的性能与优点 (3)1.4 本文主要研究内容 (3)1.4.1 硬件电路 (3)1.4.2 系统联调 (3)2 基于单片机的粉尘检测仪硬件设计 (5)2.1 系统的功能和技术指标 (5)2.1.1 系统功能功能 (5)2.1.2 主要技术指标 (5)2.2 粉尘检测原理 (5)2.3 系统硬件设计框图 (6)2.4 软件程序流图 (7)2.5 工作原理 (7)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)3.2.1 敏感元件 (13)3.2.2 A/D转换电路 (14)3.2.3 ADC0809的主要特性 (14)3.2.4 ADC0809 芯片的引脚图及引脚功能 (15)3.2.5 ADC0809对输入模拟量要求及通道选择 (16)3.2.6ADC0809的应用说明 (16)3.2.7 ADC0809数据采集时序图 (17)3.2.8 ADC0809与AT89C51 单片机的接口设计 (17)3.2.9 74LS74 (18)3.2.10 74LS373 (20)3.2.11 74LS02介绍 (22)3.2.12 74LS04介绍 (23)3.3 数码管显示部分 (24)3.3.1 LED数码管概述 (24)3.3.2 LED数码管动态显示方式 (26)3.3.3 显示接口设计 (28)3.4 键盘电路设计 (29)3.5 报警电路设计（蜂鸣器） (30)3.6 看门狗部分的设计 (30)4 联调结果及仿真 (32)4.1 设计软件PROTEUS (32)4.1.1 PROTEUS功能特点 (32)4.1.2功能模块 (32)4.2 系统概述 (33)4.3 KEIL与PROTEUS联调 (34)5 结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 电路图 (39)附录2 PCB图 (41)1 绪论1.1 前言随着现代工业的发展，工业化水平的提高，人们的生活和工作有了很多便利。
基于单片机控制的粉尘检测系统设计
国际标准化组织将粉尘定义为粒径小于75μm 的固体悬浮物。
现实生活中存在我们周围的粉尘有PM 1.0（空气中直径在1.0μm 及以下的颗粒物，也称作超细颗粒物）和PM 2.5（空气中直径在2.5μm 及以下的颗粒物）。
PM 2.5是PM 10的一部分，被称为细颗粒物，而那些直径超过2.5μm 但不到10μm 的颗粒物则被称为粗颗粒物。
在众多污染源中，粉尘污染越来越严重，粉尘作为衡量空气质量的重要指标，因此，工业生产生活中对粉尘质量浓度的检测越来越重要。
1粉尘检测基本原理国内外开发研制的粉尘检测仪器以及测量方法种类逐渐增多，如何表示粉尘质量浓度的标准也都不一定相同，但是这些方法总体上可以表示为两大类，其原理分别基于取样法和非取样法（见图1）。
本文使用基于激光散射原理的激光粉尘传感器，连续采集待测粉尘颗粒物并计算单位体积内空气中不同粒径的悬浮颗粒物个数，即颗粒物的质量浓度分布[1]。
设计利用该原理测得的0~5V 的电压模拟信号通过ADC0809转换器转换成数字信号，然后将数字信号传送到STC89C52单片机中进行处理，处理完毕后将数字信号动态地显示在LCD1602显示屏上，实现实时显示。
通过键盘按键可以切换模式，在设置模式中通过按键设置粉尘质量浓度的标准值，在运行模式中显示实时测量值，如果实际值超过标准值，则蜂鸣器报警。
该过程需要电源供电。
2粉尘检测系统总体设计该设计主要由粉尘传感器模块，ST89C52单片机最小系统模块、ADC0809模数转换器模块、LCD1602液晶显示屏模块、电源模块、蜂鸣器报警模块和键盘模块等组成[2]。
在这些模块中，键盘按基于单片机控制的粉尘检测系统设计李波1，侯家泉2收稿日期：2019-02-13;修回日期：2019-03-15作者简介：李波（1981-），男，广东湛江人，助理工程师，主要从事港口燃料运输与管理研究，E-mail ：lib2006@ 。
（1.广州发展燃料港口有限公司，广东广州511457；2.广东惠州平海发电厂有限公司燃料部，广东惠州516300）文章编号：1674-9146(2019)04-048-03图1粉尘质量浓度检测方法键可以用来切换模式，在设置模式中通过改变光标位置和上下按键调节粉尘质量浓度的标准值，在运行模式下观察粉尘质量浓度的实时值；ADC0809模数转换器的作用是将PMS3003粉尘传感器采集的粉尘质量浓度的模拟信号转换成质量浓度的数字信号，进而传输到STC89C52单片机中，经过单片机的处理后在LCD1602液晶显示屏上动态地显示实时质量浓度值，当实时质量浓度高于设定标准质量浓度时，蜂鸣器发声报警。
基于单片机的室内粉尘监控系统
1 绪论1.1 设计的背景和意义随着工业进程的快速进步，室外的空气质量受到了很大的影响的同时，室内环境也面临了类似的问题，在这些工业设施工作的厂房中，持续的生产工作中会产生许多不同种类的固体浮尘，这些漂浮物长时间在空气中飘动，就是我们要检测的粉尘。
而当粉尘含量太高以后，对人体健康会有很大的影响，如粉尘会顺着人体的呼吸进入肺部，而这些粉尘不能被人体代谢，长时间的滞留甚至会引起尘肺病等难以治愈的疾病，并且有可能造成粉尘爆炸，引起严重的后果甚至危害人们的生命。
所以粉尘测试仪就有了更多的应用场景，检测到粉尘浓度超标之后就可以进行相应的后续操作，进而减少对人体的伤害。
国内很多室内的生产车间，包括产生大量粉尘的作业场所，依然用着体型较大，使用不便，并且成本很高的大型设备对粉尘浓度进行检测。
显然，这样的设备对于检测设备来讲是不能广泛应用的，所以本文对一种便携式的室内粉尘检测装置进行研究，适用于各种复杂的室内环境，其优点在于体积小，精度高，成本低等方面。
1.2 国内外研究现状目前，国外的相关技术要远发达于国内的粉尘检测技术，国外产品通常是直读式粉尘监控系统，利用光学系统和倍增效应短时间就可以得到准确度很高的粉尘浓度值。
目前，国外各大尖端研究机构对于粉尘颗粒如PM2.5的研究都给予了很高的重视程度，并且进一步研制了大量空气监测系统，如直读式粉尘监测器、粉尘浓度传感器等。
而随着这类设备的快速发展，大大方便了不同环境对于空气不同粉尘浓度监控的需求。
国内对于粉尘监控系统方面的研究发展较为缓慢，整体速度落后于相关国外机构，但是随着国内相关科技水平的快速提高，与对于相关研究领域的重视，国内也可以研发出自主产权的粉尘监控系统。
国产设备的测量原理是基于光学系统，但其质量和性能上与国外产品还有一定差距，缺点表现在国内产品检测微粒的直径大，功耗大并且精度要求不高。
2 方案设计2.1 粉尘浓度检测原理及方法目前粉尘浓度测量的主流方法包括电容法、β射线测量法以及光散射法。
基于单片机的灰尘检测系统的硬件电路设计
基于单片机的灰尘检测系统的硬件电路设计摘要：本课题研究如何检测当前小范围空间中空气所含灰尘含量，实时显示当前空气中灰尘浓度，并设置报警值，形成一个集监测，报警的小系统。
该系统可以给人们的出行，室内外活动提供空气状况的直观数据，便于使用者做出判断。
标签：单片机;灰尘;检测1引言在人们对生活质量的要求进一步提高时，一个适宜的生活环境便显得尤为重要。
当年轻人晨跑或夜跑时，当老年人晨练时都需要关注当前的空气状况是否适合运动。
人们关切他们吸入的空气是否干净，是否影响身体健康。
因此拥有一个便携的灰尘检测仪器对人们来说必要的，特别是那些对粉尘过敏的人来说，这款仪器区别于天气预报中的某一区域灰尘浓度，它测到的是当前空间的灰尘浓度，更贴近人们的生活，也更能满足人民的需求。
2.1总体设计思路根据51单片机搭建最小系统（添加外部复位和时钟电路），然后依次设计出LCD1602液晶显示与单片机的接线电路，蜂鸣器报警电路，按键电路以及AD0832、51单片机和灰尘传感器的外部连接电路，电源输入电路等。
由LCD1602来充当仪表显示出颗粒物浓度值，通过按键来设置灰尘浓度警戒值，当灰尘浓度超过警戒值时，蜂鸣器报警。
按键部分由三个开关组成，其中两个开关为增减按键，另一个按键用来进入设置警戒值模式。
系统整体框图如下：3 硬件电路设计3.1 报警电路由单片机的P1.4引脚接到三极管的基集，如图2，当P1.4引脚为高电平，会使得三极管的基集与发射集正偏且大于0.7V，三极管导通，此时电源VCC相当于接到蜂鸣器的正极，蜂鸣器发光二极管同时工作。
反之当三极管的基集为低电平，5伏电源没有与蜂鸣器与二极管接通，则蜂鸣器与发光二极管均不工作。
3.2 按键电路如图3所示，三个按键的一段分别接在单片机的P3.5引脚、P3.6引脚、P3.7引脚，另一端共地，当一个按键按下时，就把低电平信号送到单片机相应的引脚，而单片机的各引脚未接入外部设备时原本是高电平的，因此当一个点电平出现时，可用程序来实时监测引脚的电平状态，当然程序中应该考虑到抖动的问题，消抖是按键程序必不可少的部分，这样才能准确的检测。
基于单片机的电除尘控制系统的设计毕业论文
基于单片机的电除尘控制系统的设计毕业论文目录摘要 (I)Abstract ........................................ 错误!未定义书签。
第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2电除尘技术的发展情况 (2)1.2.1国外电除尘发展状况 (2)1.2.2国内电除尘发展状况 (3)1.3主要设计内容 (3)1.3.1设计目标 (3)1.3.2硬件部分设计 (4)1.3.3软件部分设计 (4)第2章电除尘控制系统的设计 (5)2.1总体设计方案 (5)2.2高压部分 (5)2.3低压控制部分 (6)第3章电除尘控制系统硬件设计 (7)3.1硬件总体设计 (7)3.2单片机的选型 (8)3.3启停控制电路设计 (9)3.4数据采集电路设计 (10)3.4.1一次电流采集电路设计 (13)3.4.2一次电压采集电路设计 (13)3.4.3二次电流采集电路设计 (14)3.4.4二次电压采集电路设计 (14)3.5过零检测电路设计 (15)3.6可控硅触发电路设计 (15)3.7火花检测电路设计 (17)3.8过流保护电路设计 (18)3.9振打控制电路 (19)第4章系统软件设计 (21)4.1软件总体设计 (21)4.2模拟量采集设计 (22)4.3过零中断及输出脉冲设计 (23)4.4火花跟踪控制设计 (25)4.5启停控制设计 (27)4.6振打控制设计 (27)结论 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录1 (33)附录2........................................... 错误!未定义书签。
附录3........................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论1.1概述随着工业化、城市化进程的快速发展，我国将面临各种环境问题的严重挑战，大自然和人类生存的环境受到越来越多的破坏。
WJQ基于单片机的粉尘治理
基于单片机的粉尘检测装置1.1 概述近年来煤矿粉尘的治理越来越受人们的关注，粉尘的危害主要是引起肺尘病，煤矿粉尘爆炸事故频繁发生并且爆炸威力强，煤矿粉尘爆炸后使环境温度急剧升高，压力迅速上升，温度最高可高达1900度，压力最大10个大气压。
一旦故障爆炸发生，由于巷道内积尘扬起，会发生连环爆炸，伴生这一氧化碳的生成，造成重大的人员伤亡。
本文所设计的粉尘检测仪围绕单片机为控制核心，完成数据的采集、显示、参数设置。
适用于巷道、掘进面等高粉尘地区。
1.2 系统的组成基于单片机的粉尘浓度检测系统由单片机、粉尘浓度传感器、防爆电磁阀、LCD 液晶显示器、A/D 转换器、蜂鸣器。
1.3 工作原理本设计是基于单片机的粉尘检测装置，以单片机为核心，通过粉尘传感器来检测粉尘浓度，传感器检测来的数字信号通过A/D 转换，变成数字信号输送到单片机上，单片机对数据进行处理，当粉尘浓度达到设定值时，蜂鸣器报警，同时防爆电磁阀打开，达到降低粉尘的目的。
同时单片机的数据在LCD 上显示，通过按键来实现数据的设定。
测尘原理是用粉尘采样器或呼吸性粉尘采样器抽取采集一定体积的含尘空气，含尘空气通过滤膜时，粉尘被捕集在滤膜上，再利用光学原理测得粒径。
光学测粉尘用到两个原理,朗伯特-比尔（Lambert-Beer ）定律和米（Mie ）理论。
本设计检测原理用基于光学检测法中的浊度法。
基于朗伯特-比尔定律测量光透过被测物质后，由于散射吸收而使光强减弱，通过测定光束通过被测介质前后的光强比之来定量粉尘浓度。
其原理如下：一束强度为I 0的单色平行光照射在含有粉尘的检测区，由于粉尘对光的吸收和散射，出射光强便会衰减。
根据朗伯特-比尔定律，对均匀分布的粉尘，入射光强与出射光强有关：I ()[])2/(3exp exp d QWL I L A N Q I O O ρ-=⋅⋅⋅-= (1-1)式中：Q 为消光系数，它与入射光波长λ、粉尘粒子直径d 、粉尘物质折射率m 有关，可按Mie 理论和专用算法程序计算。
基于单片机的室内粉尘与异味检测系统设计
基于单片机的室内粉尘与异味检测系统设计朱颖【摘要】为满足对室内空气质量的实时监测,保护人体健康,设计一种基于单片机控制的室内空气质量检测系统.该系统以 STM8S903K3 单片机为核心,利用粉尘与异味传感器检测室内粉尘与异味的浓度,当浓度超标时发出警报;具有低功耗、小型化、高精度、灵活性强等特点,可用于不同环境下对空气质量进行实时监测,是一种便捷实用的室内空气质量检测工具.%In order to satisfy the real-time monitoring of indoor air quality and protect the personal health, this paper designs an indoor air quality detection system based on single-chip microcomputer with STM8S903K3.The concentration of dust and odor is detected by the sensors. If threshold exceeding the setting space it will set on the alarm. This system supplies a convenient and practical method for indoor air quality testing, which has low power consumption, small structure, high precision and flexibility. Generally, it is practically useful in real-time monitoring air quality under different circumstances.【期刊名称】《自动化与信息工程》【年(卷),期】2015(036)001【总页数】4页(P37-40)【关键词】单片机;传感器;空气质量检测【作者】朱颖【作者单位】广东工业大学华立学院【正文语种】中文据调查显示，人在室内度过的时间超过80%，故室内空气质量的好坏对人体健康有着直接影响[1]。
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基于单片机的粉尘检测仪控制电路摘要随着现代工业的发展，工业化水平的提高，人们的生活和工作有了很多便利。
然而我们的环境污染越来越严重，尤其是空气质量日益下降。
除废气、废水外，颗粒状粉尘、烟尘向大气排放所造成的污染已成为一个十分突出的问题。
粉尘是空气质量的重要指标，粉尘的检测就愈重要。
粉尘检测仪主要用于检测环境中的粉尘浓度，适用于工矿企业劳动部门生产现场粉尘浓度的测定、环境环保监测部门大气飘尘检测和污染源调查等。
本课题以光散射原理为基础，围绕单片机为核心，完成检测仪数据采集、显示等电路的设计。
开发完整的具有成本低、运行稳定可靠、开发周期短等优点的高性能控制系统，并熟练掌握单片机系统及其相关的软件调试工具的使用。
关键词：粉尘，光散射，空气采样，A/D转换，显示The Dust Detector Based on Single Chip Control CircuitABSTRACTWith modern industrial development, industrialization level, people's life and work have a lot of convenience. However, we more and more serious environmental pollution, especially air quality has declined. In addition to emissions, waste water, the particles of dust, smoke and dust emissions to the air pollution has become a very prominent issue. Dust is an important indicator of air quality, dust, the more important test. Dust detector is mainly used for detection of dust concentration in the environment, the labor department for industrial and mining production site determination of dust concentration, the environment department of environmental monitoring of airborne particulate pollution detection and investigation. The topics to light scattering theory, based around the MCU core, complete detector data acquisition and display circuit. Development of a complete low cost, stable and reliable operation, the advantages of short development cycle, high-performance control systems, and master microcontroller system and related software debugging tools.KEY WORDS:dust, light scattering, air sampling, A / D converter, display目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 前言 (1)1.2 选题背景及研究意义 (1)1.2.1 选题背景 (1)1.2.2 研究意义 (1)1.3 国内外相关发展情况 (2)1.3.1 粉尘测量方法 (2)1.3.2粉尘检测仪的性能与优点 (3)1.4 本文主要研究内容 (3)1.4.1 硬件电路 (3)1.4.2 系统联调 (4)2 基于单片机的粉尘检测仪硬件设计 (5)2.1 系统的功能和技术指标 (5)2.1.1 系统功能功能 (5)2.1.2 主要技术指标 (5)2.2 粉尘检测原理 (5)2.3 系统硬件设计框图 (6)2.4 软件程序流图 (7)2.5 工作原理 (7)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)3.2.1 敏感元件 (13)3.2.2 A/D转换电路 (14)3.2.3 ADC0809的主要特性 (14)3.2.4 ADC0809 芯片的引脚图及引脚功能 (15)3.2.5 ADC0809对输入模拟量要求及通道选择 (16)3.2.6ADC0809的应用说明 (17)3.2.7 ADC0809数据采集时序图 (17)3.2.8 ADC0809与AT89C51 单片机的接口设计 (17)3.2.9 74LS74 (18)3.2.10 74LS373 (20)3.2.11 74LS02介绍 (22)3.2.12 74LS04介绍 (23)3.3 数码管显示部分 (24)3.3.1 LED数码管概述 (24)3.3.2 LED数码管动态显示方式 (26)3.3.3 显示接口设计 (28)3.4 键盘电路设计 (29)3.5 报警电路设计（蜂鸣器） (30)3.6 看门狗部分的设计 (30)4 联调结果及仿真 (32)4.1 设计软件PROTEUS (32)4.1.1 PROTEUS功能特点 (32)4.1.2功能模块 (32)4.2 系统概述 (33)4.3 KEIL与PROTEUS联调 (34)5 结论 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录1 电路图 (39)附录2 PCB图 (41)基于单片机的粉尘检测仪控制电路 11 绪论1.1 前言随着现代工业的发展，工业化水平的提高，人们的生活和工作有了很多便利。
然而人们享有方便生活和工作的同时，不得不面对，由于对自然的不合理开发，对自然环境的污染等，使生态环境遭到严重破坏，生存环境越来越差的现实。
人类必须采取相应的措施，合理利用开发自然资源，与自然和谐共生。
我们的环境污染越来越严重，尤其是空气质量日益下降。
维护生态环境质量越来越成为社会的迫切要求。
除废气、废水外，颗粒状粉尘、烟尘向大气排放所造成的污染已成为一个十分突出的问题。
粉尘是空气质量的重要指标，粉尘的检测就愈重要。
已有研究表明，大气中的可吸入颗粒物对人体健康和生态环境有很大的影响。
我国空气质量超标的城市中68%都存在可吸入颗粒物的问题。
我们必须要做到“知己知彼”，既要做到监控和额检测。
知道病灶所在才能对症下药，从而药到病除。
因此市面上出现了各种各样形形色色的环境测试仪。
1.2 选题背景及研究意义1.2.1 选题背景粉尘是指悬浮在空气中的固体微粒，是保持地球温度的主要因素之一，大气中过多或过少的粉尘都将对环境产生灾难性的影响。
但在生活和工作中，生产性粉尘是人类健康的天敌，是诱发多种疾病的主要原因之一，特别是煤矿粉尘，一方面严重危害工人的身体健康，致使工人患尘肺病；另一方面粉尘浓度过高还潜伏着爆炸的危险。
每年因为粉尘灾害而造成的人员伤亡数量极大，也给国家造成了巨大的经济损失。
粉尘又称可以入颗粒物（inharable particular matter），粉尘作为病菌的载体，一同散入空气中，极易传播疾病。
生产中许多及其工作环境对粉尘浓度也有要求。
目前，国家环保部和煤矿安全监察局对粉尘危害非常重视，对作业场所的粉尘排放浓度制订了相关标准，严格控制粉尘浓度，以减少粉尘危害。
因此，及时有效地对作业场所的粉尘浓度进行监测，能更好地掌握粉尘浓度状况，进行有效的除尘和降尘，对确保人身安全和提高环境质量发挥着极其重要的作用。
由此可以看出粉尘对人类健康和生产危害十分严重。
因此，粉尘浓度测试仪意义很重大[8]。
1.2.2 研究意义粉尘检测仪主要用于检测环境中的粉尘浓度，适用于工矿企业劳动部门生产现场粉尘浓度的测定、环境环保监测部门大气飘尘检测和污染源调查等【9】。
陕西科技大学毕业论文（设计说明书） 2 1.3 国内外相关发展情况国内外有很多种粉尘检测仪。
粉尘检测仪主要由信号采集，信号处理，数字显示以及对参数的控制和设置等几部分构成。
以89S52单片机为主控制器，对粉尘传感器检测到的粉尘数据进行处理后并显示同时与PC机进行数据通信，PC机可更改用户参数完成不同情况测量同时可输出存储的数据测量方法也各不相同。
目前，世界各国对粉尘浓度的测量技术都做了大量研究，研制了一系列粉尘监测仪器，如粉尘采样器、直读式测尘仪、粉尘浓度传感器等。
特别是粉尘浓度传感器的出现，解决了粉尘采样器、直读式测尘仪不能实时监测作业场所粉尘浓度的问题[8]。
国外有代表性的产品为英国的Sims lin系列监测仪以及其升级产品OSIRIS粉尘传感器和计算机粉尘监测系统；德国丁达尔公司生产的TM系列粉尘仪；俄国研制的Ⅱ-101型自动测尘仪；日本柴田LV一5E、P5系列微电脑粉尘仪；美国研制的RAM系列实时粉尘监测仪、粉尘雷达和Auburn公司生产的3400型粉尘监测仪。
其中Sims lin系列监测仪、TM系列粉尘仪、LV-5E、P5系列微电脑粉尘仪采用光散射法，Ⅱ-101型自动测尘仪采用光吸收法，3400型粉尘监测仪采用摩擦电法测量粉尘浓度。
国内粉尘浓度在线监测技术的发展较晚，主要以采样器、直读式测尘仪为主，但最近几年，随着信息技术的发展及光电子技术、计算机技术的提高，煤炭科学研究总院重庆研究院最先在国内开发出了GCG500型粉尘浓度传感器。
国内其他厂家也陆续引进、开发出了粉尘浓度传感器，其生产厂家有郑州光力科技股份有限公司、江苏三恒科技集团、南京富邺科技股份有限公司等。
国内外粉尘浓度在线监测技术大多采用光散射法原理，但在其测量误差、测量范围和工作电流上有所差别。
国外仪器大多采用分段方式测量，而且工作电流较小，除Sims lin-Ⅱ之外，其他测尘仪的测量准确度较高，但粉尘浓度测量范围偏小。
国内仪器测量范围宽、准确度低、工作电流大，其中GC1000型粉尘浓度传感器测量误差达到了25%。
通过现场调查和查阅相关资料，国内粉尘浓度传感器主要是煤炭科学研究总院重庆研究院生产的GCG500型粉尘浓度传感器在市场上的应用较多，先后在安徽、山东、山西、甘肃、贵州、河南、辽宁、内蒙等多个省份使用。
同时以该传感器为核心部件的ZPA-63S 型粉尘浓度超限喷雾降尘装置，可根据作业场所粉尘浓度大小进行设限喷雾：当作业场所粉尘浓度高于设定值时开始喷雾，低于设定值时停止喷雾，从而实现了高效的喷雾降尘，节约了水、电。