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摘 要

随着社会的发展，随着工业的发展，其给人们的生活带来很多便利。然而，因发展导致的空气质量的恶化，雾霾天气的增加，给人们的身体健康带来很大的威胁。

本设计采用由STC89C52单片机最小系统、GP2Y1010AU粉尘传感器、ADC0832模数转换器模块、LCD1602液晶模块、电源模块、蜂鸣器报警模块和按键模块模块组成。通过单片机实时采集转换芯片ADC0832 GP2Y1010AU粉尘传感器粉尘浓度，通过单片机的数据处理在空气质量显示在液晶屏上，，当测量空间中的PM2.5浓度大于设置PM2.5浓度时，蜂鸣器和发光二极管发出声光报警。PM2.5的浓度报警值可以通过按键进行设置。当空气质量等级不同时，会用不同颜色的LED灯显示出来。

关键词：GP2Y1010AU0F传感器；PM2.5检测；空气质量

The design of intelligent fog detector

Abstract

With the development of the society, with the development of the industry, it caused a lot of convenience to people"s life.However, the deterioration of air quality and the increasing haze due to the development put menace to peoples’ health.

This design USES the smallest system controlled by STC89C52, GP2Y1010AU dust sensor, ADC0832 adc module, LCD1602 LCD module, power module, a buzzer alarm module and key module modules.Single-chip computer in real time by ADC0832 conversion chip acquisition GP2Y1010AU dust concentration of dust sensor, through the single-chip microcomputer data displayed on the LCD screen after processing quality in the air, when the measurement of dust concentration is greater than the set when the dust concentration, send out sound and light alarm buzzer and light-emitting diodes.The concentration of dust alarm value can be set by buttons. Different level of the air quality can be displayed by different light-emitting diodes.

Key words:GP2Y1010AU0F detection sensors; PM2.5 detection; dust and air quality

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1 课题的背景 1

1.2 国内外研究现状 1

第二章 系统可行性分析与方案论证 3

2.1 可行性分析 3

2.2 主控制器模块选择 3

2.3 按键的选择 3

2.4 显示模块的选择 4

2.5 电源选取 4

2.6 总体方案 4

第三章 芯片资料简介 6

3.1 GP2Y1010AU0F传感器简介 6

3.2 ADC0832模数转换器简介 6

3.3 LCD1602液晶显示模块 7

3.4 STC89C52单片机的简介 10

第四章 硬件实现及单元电路设计 13

4.1主控制模块设计 13

4.2显示模块电路设计 14

4.3报警模块的设计 14

4.4按键模块的设计 15

4.5粉尘模块电路设计 15

4.6污染等级提醒电路设计 15

4.7电量不足提醒电路设计 16

第五章 系统软件设计 17

5.1软件开发工具及语言 17

5.2系统软件框架 17

5.3主程序设计 18

5.4模数转换模块程序设计 19

5.5显示模块程序设计 21

第六章 系统的安装与调试及实验结果分析 22

6.1 Protues仿真 22

6.2 PCB的焊接与调试 22

6.3实验结果分析 23

6.3.1实验 23

6.3.2结果分析 23

第七章 结 论 25

致 谢 26

参考文献(References) 27

附 录 28

第一章 引 言

1.1 课题的背景

进入21世纪的以来，翻天覆地的科学技术带动了监测与测量技术的进步发展，现在的控制设备与以往的设备相比，它们在功能和结构发生了巨大的变化。我们正处在飞速发展的信息时代，监测和测量技术是当代的主流技术，已经深入地影响到到应用工程的各个领域。

由于空气环境的恶化，阴霾天气持续增多，气象危害现象加重。雾霾的成分主要是SO2,氮氧化合物、PM0.1、PM2.5、PM10和重金属镍砷铬铅等微小颗粒。细微颗粒物是指粒径小于2.5um，即 PM2.5，也称为可吸入颗粒物，它的直径仅仅是人的头发丝直径的1/20。尽管PM2.5在空气的的含量极其微小，但是它与其他的空气中的颗粒物相比较，粒子的直径小，富含附着大量的有毒的物质并且能够空气中的维持的时间长、传播的距离远，所以PM2.5对人们的身体健康危害和地球大气环境的危害都是不容小视的。

在每天的日常生活中，我们都能够深切的感受到雾霾的存在对我们的影响。每天看手机天气时以前只会关注天气温度和是否会下雨，现在也会关注另外一下指标，就是空气中PM2.5的指标，从而决定是否进行大量的户外运动或者外出时是否采取保护措施，可见PM2.5的浓度已经引起来绝大多数人的关注，成为了我们生活中不能被忽视的一项重要的指标。

不论是发达国家还是发展中国家，城市或农村，都在不同程度上受到PM2.5的威胁。但总体来说，发展中国家对PM2.5污染的问题更为严峻。这是一方面因为国家处于大力发展经济的阶段，粗犷的发展方式往往会以牺牲环境的代价。另一方面是由于发展中国家科技相对落后PM2.5的检测和治理能力有限。就比如现阶段的中国，北方的供暖绝大部分是以煤炭的燃烧为主，煤炭燃烧时释放的气体中的细微颗粒很多。前段时间在网上很火的柴静的“穹顶之下”也提及，过高的油价会限制中国的发展，所以尽管能够改善油的品质，油企业也不愿生产高品质的汽油。所以空气中很多汽油中的挥发物以及不完全燃烧产生的细微颗粒物。

空气中PM2.5含量的增加会降低能见度，雾霾天气的增多对人们的日常出行带来了很多不变。能见度下降，易引起交通事故造成人身财产伤害。据气象学家的分析研究，PM2.5含量的增加还会引起大气层的不稳定并且改变云层的反射率从而影响到整个气候。

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