基于单片机的多功能PM2.5浓度检测仪-毕业设计

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1、摘要因为空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害现象加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金属镍砷铬铅等颗粒组成。有关雾霾的重大事件层出不穷，如1952年伦敦烟雾事件，伦敦杀人雾在四天内夺走了4000多条人命；还有2013年初北京肆虐横行的雾霾事件，轰动一时。因此，对PM2.5的测量显得越来越重要。本设计采用AT89C52单片机为控制中心，由GP2Y1010AU0F灰尘传感器测量空气粉尘浓度，LCD1602显示屏显示当前空气粉尘浓度。当空气中粉尘

2、浓度达到所设定限度启动蜂鸣器自动报警，且能实时对应显示相应的LED灯，直观提醒当前的污染级别。该系统电路简单、工作稳定、集成度高，调试方便，测试精度高，具有一定的实用价值。关键字：PM2.5、单片机、粉尘浓度、GP2Y1010AU0F、自动检测目录第一章、概述11.1、设计的主要内容和意义11.1.1、设计的主要内容11.1.2、设计的主要意义1第二章、主控制器及主要器件22.1、AT89S52单片机22.2、A/D转换芯片ADC083272.3、1602LCD液晶显示屏92.4、夏普粉尘传感器GP2Y1010AU0F11第三章、硬件电路设计

3、123.1、电路设计框图123.2、系统概述133.3、单片机最小系统133.4、粉尘传感器电路设计173.5、A/D转换183.6、LCD显示模块设计193.7、按键电路203.8、报警电路213.9、污染级别提醒电路和程序下载电路21第四章、程序设计及软件应用224.1、主程序设计224.2、主要子函数的设计244.3、keil的应用294.4、protel99se的应用304.5、Proteus的应用31第五章、设计的应用及相关实验335.1、PM2.5简介335.1、PM2.5的主要来源345.2、PM2.5的现状及常用数据355.2

4、、设计主要用途及应用的场景375.2.1、主要用途375.2.2、应用场景375.3、应用设计进行的相关实验及结论分析375.3.1、实验一:东湖公园检测测375.3.2、实验二：路口检测375.3.3、实验三：常见生活场景检测385.3.4、检测分析385.3.5、应对方法39第六章、总结39致谢40参考文献41附录42附录1.原件清单42附录2.原理图43附录3程序源代码44第一章、概述1.1、设计的主要内容和意义1.1.1、设计的主要内容本设计提出的“PM2.5监测”的方案最基本的实现方法是由单片机、粉尘监测传感器、显示模块、报警器等模

5、块组成的电路，GP2Y1010AU0F粉尘传感器采集空气中PM2.5的浓度值，经过AT89C52单片机处理后，在LCD1602液晶上显示，并且设置一个报警值，检测的PM2.5浓度值超过报警值后，蜂鸣器报警，报警值可以用按键手动调节。另外，该设计在实时检测浓度的同时，根据当前检测浓度亮起相应的灯，浓度范围分别为：检测的PM2.5的浓度值在0-0.1，绿灯亮，表示环境良好；检测的PM2.5的浓度值在0.1-0.3，黄灯亮，表示轻度污染；检测的PM2.5的浓度值在0.3以上，红灯亮，表示重度污染；1.1.2、设计的主要意义21世纪的今天，科学技术的

6、发展日新月异，科学技术的进步同时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，它们在性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。因为空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，危害现象加重。中国不少地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为“雾霾天气”。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金属镍砷铬铅等颗粒组成。在空气动力学和环境气象学中，颗粒物是按直径大小来分类的，粒径小于100微米的称为TSP(TotalSuspendedParticl

7、e)，即总悬浮物颗粒；粒径小于10微米的称为PM10(PM为ParticulateMatter缩写)，即可吸入颗粒物；粒径小于2.5微米的称为PM2.5，即可入肺颗粒物，它的直径仅相当于人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.551只是地球大气成分中含量很少的组分，但它与较粗的大气颗粒物相比，粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量影响更大。世界卫生组织发布的报告显示，无论是发达国家还是发展中国家，目前大多数城市和农村人口均遭受到颗粒物对健康的影响。高污染城市中的死亡率超出相对清洁城市的1

8、5%至20%。据统计，在欧洲，PM2.5每年导致386000人死亡，并使欧盟国家人均期望寿命减少8.6个月。人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力，