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基于单片机的pm2.5浓度检测仪设计(附件)【字数:8285】

2024-01-25 16:06编辑: www.jxszl.com景先生毕设
摘 要基于51单片机完成PM2.5的浓度值检测仪是以STC12C5A60S2单片机设计为关键开展设计的。本课题研究根据C语言编码开展设计与作用的完成,各自设计了主程序、烟尘收集程序、24c02储存器的数据信息读写能力程序、液晶显示屏程序及其蜂鸣器警报程序。本设计将以Keil作为开发软件,通过C语言编写配置上述功能。以达到对空气中污染物含量监测,实时监测家庭、学校以及一些相关部门空气中的PM2.5的目的。在硬件方面这款设计将以STC12C5A60S2单片机为核心,同时使用的主要元器件有PM2.5传感器、LCD液晶显示屏、LED彩灯等,通过电路焊接,程序烧录等过程实现对周围环境的实时检测,具备一定的实用参考价值。
目录
一、引言 1
(一)课题研究的意义 1
(二) PM2.5浓度检测的国内发展现状 1
(三)课题研究内容 2
二、方案设计及元器件选择 2
(一)PM2.5浓度检测仪方案设计 2
1. 模块说明 2
2.系统基本功能 3
(二)STC12C5A60S2单片机简介 3
(三)PM2.5浓度传感器简介 3
(四)液晶显示器简介 4
(五)有源蜂鸣器简介 5
三、系统硬件设计 5
(一) 最小系统电路设计 5
1.复位电路 5
2.定时器及晶振电路 5
(二) PM2.5传感器电路设计 6
(三)数据显示电路设计 8
(四)闪光报警电路设计 8
四、系统软件设计 9
(一) 软件开发环境介绍 9
(二)PM2.5浓度检测仪主程序流程设计 9
(三)液晶屏显示子程序流程设计 10
(四)存储器数据读写子程序流程设计 11
(五)数据采集子程序流程设计 12
(六)闪光报警子程序流程设计 13
五、程序编译和系统功能测试 16
(一)程序的编译与下载 16
(二)系统功能测试 18
总结 21
致谢 22
参考 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: *351916072
文献 23
附录A:原理图 24
附录B:PCB图 25
附录C:程序 26
一、引言
(一)课题研究的意义
社会的发展导致科技的发展和平均GDP的快速增长,每个人的生活水平也得到了改善。一切都有其优点和缺点,智能化过程难以避免,还会导致空气污染。这时,每个人最关心环境污染问题。气体中有很多成分,作为关键成分,CO2是最重要的成分,但是空气中的环境污染化学物质将与CO2一起吸入肺中。该环境污染化学物质包括废气排放物,一旦被人们吸入肺部,它就无法溶解,这将对人们的呼吸系统产生负面影响,这种环境污染问题不得不引起大家的关注。在我们的日常生活中,有许多区域根据制造情况排放PM2.5,例如加工厂、化工厂、废气排放和秸秆焚烧。此设计的主要目的是使每个人都可以随时随地检出所处环境中的PM2.5,有助于预防。 PM2.5是空气指数的关键评估指标,空气中可吸入颗粒物的数量与人们呼吸系统的健康密切相关。该控制系统旨在实时监控空气中PM2.5的浓度,更好地改变当前的自然环境。
PM2.5就是在整个生产和加工过程中或驾驶汽车或飞行飞机时散发出的有害气体。为了更好地增加自己在日常工作中的权益,每个人都选择了劣质品,这反过来导致空气质量变得越来越差,例如硫酸雨,与此密切相关。空气中的固体漂浮颗粒可以长时间漂浮。相关的自然环境单位将直径大于10um的气体中的这种化学物质称为PM2.5。这种固体颗粒不易汽化,就像孢子虫病一样,它们在每个人吸入的气体中都是内部寄生虫,可以想象它将对人们的身心健康造成极大的伤害。他们在静止的气体中,它会迅速沉积,但很难在道路上着陆,而且很可能被任何人吸进呼吸系统。直径越小,它吸进呼吸系统深层次的時间就越长,危害将提升。珍惜当下,最重要的是日常生活中必须有一个良好的自然环境和良好的空气指数。PM2.5已经对我们的日常生活构成了严重威胁,对每个人的健康都造成了严重伤害,尤其是对于年幼的孩子。该设计方案可以实时检查PM2.5的浓度值,目的是使每个人都重视环境保护。
加工厂中的PM2.5严重威胁员工和制造业的安全,高PM2.5浓度会引起爆炸。PM2.5检测器产品的开发可以方便、快捷地在超过PM2.5浓度值时发出警报,从而使加工厂可以立即清晰地提出合理的计划。
(二) PM2.5浓度检测的国内发展现状
如今,国外使用彻底的方法来检测PM2.5的浓度,以便可以快速、准确地检测周围空气的质量。在中国,一些国家的环境保护部门尚未达到该技术水平。中国制造商生产的产品与国外制造的产品之间存在一定差异,中国产品价格较高,占用大量室内空间,并且消耗大量能源。在本设计中,PM2.5检测器具有价格低廉和体积小的优点。在日常生活中,如果您感到身边的气体非常浑浊,则意味着空气指数不好,表明该气体中的PM2.5含量相对较高。使用该产品,它可以测量浓度值,并且测量空气指数水平非常方便,快速且经济。并且检测花费的时间少,数据信息是即时的,并且分析之后的数据信息立即显示在显示器上,这是一种易于使用的设计解决方案。
(三)课题研究内容
通过上文对于PM2.5浓度检测仪设计的背景介绍,本课题将设计研究一款PM2.5的浓度检测仪,这款浓度检测仪将以STC12C5A60S2单片机为主体, SHARP(夏普)的GP2Y1010AU0FPM2.5浓度传感器为核心,把PM2.5浓度检测仪划分为多个部分,例如PM2.5传感器电路、模数转换电路、LCD显示电路以及报警电路等。本课题主要研究内容如下。
1.在运行过程中,仪器能否对空气环境质量实时检测的研究;

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