一种基于单片机的PM2.5浓度检测仪的设计.doc

摘要：PM2.5粒子直径虽小，但通常附带对人体有害的物质，且在空气中滞留时间很久，无论是对大气环境质量的影响还是对人体健康的危害都非常大。

本文主要讲述了一种基于单片机的PM2.5浓度检测仪的设计。论文首先介绍了系统方案的选择依据，然后围绕单片机为核心，详细地介绍了单片机、PM2.5粉尘传感器、LCD液晶显示屏、按键以及报警等模块的工作原理和具体设计。硬件电路设计完成后，再进行软件的设计，实现了系统对PM2.5粉尘传感器、A/D转换、LCD液晶显示等模块的控制，最终完成对PM2.5粉尘浓度的实时检测、超过报警值报警以及采取风扇排风的功能。本设计是具有成本低、系统稳定性高、可靠性高等优点的控制系统，要求能够了解单片机系统并且熟练掌握其相关的电脑软硬件调试工具的使用。本设计可以用来检测生活环境中的PM2.5粉尘浓度，适用于环境环保监测部门对大气飘尘的检测和污染源调查以及清除灰尘、空气净化、清洁发动机等相关领域的多项环保产业。

关键词：PM2.5；危害；单片机；检测；环保

目录

摘要

ABSTRACT

1 绪论1

1.1 前言1

1.2 选题背景和研究意义1

1.2.1 选题背景1

1.2.2 研究意义1

1.3 国内外发展现状1

2方案的选择与确定3

2.1 系统原理3

2.2 系统CPU的选择3

2.3 PM2.5传感器的选择4

2.4 A/D转换芯片的选择5

2.5 显示屏的选择6

2.6 报警方式的选择7

2.7 负载控制的选择7

3 PM2.5检测仪的硬件设计9

3.1 开发环境介绍9

3.2 单片机最小系统的设计9

3.3 PM2.5采集电路设计10

3.3.1 传感器的工作原理10

3.3.2 采集电路的设计10

3.4 A/D转换模块电路的设计11

3.5 显示电路的设计12

3.6 按键电路的设计12

3.7 报警电路的设计12

3.8 负载控制电路的设计13

3.9 PM2.5检测仪的总电路14

4 PM2.5检测仪的软件设计15

4.1 编程语言的选择15

4.2 软件的各程序的设计15

4.2.1 主程序的设计15

4.2.2 A/D转换子程序的设计16

4.2.3 按键处理子程序的设计17

4.2.4 显示子程序的设计18

4.2.5 报警子程序的设计19

5 PM2.5检测仪的仿真及测试21

5.1 仿真电路21

5.2 测量值小于设定值的一半时的仿真22

5.3 测量值大于设定值时的仿真22

5.4 测量值处于其他范围时的仿真23

5.5 调整报警值的仿真24

6 PM2.5检测仪的实物演示27

6.1 实物图27

6.2 测量值小于设定值的一半时的演示27

6.3 测量值大于设定值时的演示28

6.4 测量值处于其他范围时的演示28

6.5 调整报警值的演示29

7 结论31

参考文献32

致谢33

附录A34