【正文】 ）；；（WH）mm。 LCD1602的引腳說明LCD1602采用標準的14腳接口，其中:第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15～16腳：空腳 1602液晶模塊內部的控制器共有11條控制指令，： 控制命令表序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關控制0000001DCB5光標或字符移位000001S/CR/L**6置功能00001DLNF**7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標志或地址01BF計數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRA或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀 出的數(shù)據(jù)內容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H，光標復位到地址00H位置指令2：光標復位，光標返回到地址00H 指令3：光標和顯示模式設置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效 指令4：顯示開關控制。 D：控制整體顯示的開與關，高電平表示開顯示，低電平表示關顯示 C：控制光標的開與關，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍 指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標 指令6：功能設置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示 F: 低電平時顯示5x7的點陣字符，高電平時顯示5x10的點陣字符 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設置 指令8：DDRAM地址設置 指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令10：寫數(shù)據(jù) 指令11：讀數(shù)據(jù) 、夏普粉塵傳感器GP2Y1010AU0F日本夏普公司灰塵傳感器GP2Y1010AU，體積小巧，靈敏度高，可用于室內環(huán)境中煙氣、粉塵、花粉等濃度的檢測。此款產(chǎn)品不但可以檢測出單位體積粒子的絕對個數(shù)，而且內置氣流發(fā)生器，可以自行吸入外部空氣。灰塵傳感器GP2Y1010AU安裝保養(yǎng)方便，使用壽命長，精度高，穩(wěn)定性好。其內部對角安放著紅外線發(fā)光二極管和光電晶體管，使得其能夠探測到空氣中塵埃反射光，即使非常細小的如煙草煙霧顆粒也能夠被檢測到，通常在空氣凈化系統(tǒng)中應用。該傳感器具有非常低的電流消耗（最大20mA，典型值11mA），可使用高達7VDC。該傳感器輸出為模擬電壓，其值與粉塵濃成正比。 夏普灰塵傳感器GP2Y1010AU0F傳感器內部結構應用領域：空氣凈化器和空氣清新機；空調；空氣質量監(jiān)控儀；空調等相關產(chǎn)品。主要參數(shù)：靈敏度：()輸出電壓：(TYP)消耗電流：11mA工作溫度：10~65℃存儲溫度：20~80℃第三章、硬件電路設計、電路設計框圖、系統(tǒng)概述本電路是由AT89S52單片機為控制核心，另外主要通過6個模塊的電路設計實現(xiàn)功能，他們分別是LCD顯示模塊、粉塵傳感器、A/D轉換、按鍵電路、報警電路、污染級別提醒電路。系統(tǒng)原理圖如下：、單片機最小系統(tǒng)單片機的最小系統(tǒng)就是讓單片機能正常工作并發(fā)揮其功能時所必須的組成部分，也可理解為是用最少的元件組成的單片機可以工作的系統(tǒng)。對51系列單片機來說， 最小系統(tǒng)一般應該包括： 單片機、時鐘電路、復位電路、輸入/ 輸出設備等。單片機最小系統(tǒng)框圖時鐘電路:在設計時鐘電路之前，讓我們先了解下51單片機上的時鐘管腳：XTAL1（19 腳） ：芯片內部振蕩電路輸入端。XTAL2（18 腳） ：芯片內部振蕩電路輸出端。XTAL1 和XTAL2 是獨立的輸入和輸出反相放大器，它們可以被配置為使用石英晶振的片內振蕩器，或者是器件直接由外部時鐘驅動。圖3中采用的是內時鐘模式，即采用利用芯片內部的振蕩電路，在XTALXTAL2 的引腳上外接定時元件（一個石英晶體和兩個電容），內部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩。 ～ 12MHz 之間任選，甚至可以達到24MHz 或者更高，但是頻率越高功耗也就越大。 的石英晶振。和晶振并聯(lián)的兩個電容的大小對振蕩頻率有微小影響，可以起到頻率微調作用。當采用石英晶振時，電容可以在20 ～ 40pF 之間選擇（本實驗套件使用30pF）；當采用陶瓷諧振器件時，電容要適當?shù)卦龃笠恍?，?0 ～ 50pF 之間。通常選取33pF的陶瓷電容就可以了。另外值得一提的是如果讀者自己在設計單片機系統(tǒng)的印刷電路板（PCB） 時，晶體和電容應盡可能與單片機芯片靠近，以減少引線的寄生電容，保證振蕩器可靠工作。檢測晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到XTAL2 輸出的十分漂亮的正弦波，也可以使用萬用表測量（ 把擋位打到直流擋，這個時候測得的是有效值）XTAL2 和地之間的電壓時，可以看到2V左右一點的電壓。 時鐘電路如圖所示。時鐘電路圖復位電路:在單片機系統(tǒng)中,復位電路是非常關鍵的，當程序跑飛（運行不正常）或死機（停止運行）時，就需要進行復位。MCS5l 系列單片機的復位引腳RST（ 第9管腳） 出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時，單片機就執(zhí)行復位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機就處于循環(huán)復位狀態(tài)。復位操作通常有兩種基本形式：上電自動復位和開關復位 。上電瞬間 ，電容兩端電壓不能突變 ,此時電容的負極和 RESET 相連，電壓全部加在了電阻上，RESET 的輸入為高，芯片被復位。隨之+5V電源給電容充電，電阻上的電壓逐漸減小，最后約等于0 ,芯片正常工作。并聯(lián)在電容的兩端為復位按鍵，當復位按鍵沒有被按下的時候電路實現(xiàn)上電復位，在芯片正常工作后 ，通過按下按鍵使RST管腳出現(xiàn)高電平達到手動復位的效果。 復位電路圖如圖所示。 圖4 復位電路圖 EA/VPP（31 腳）的功能和接法:51 單片機的EA/VPP（31 腳） 是內部和外部程序存儲器的選擇管腳。當EA 保持高電平時，單片機訪問內部程序存儲器；當EA保持低電平時，則不管是否有內部程序存儲器，只訪問外部存儲器。對于現(xiàn)今的絕大部分單片機來說，其內部的程序存儲器（一般為flash容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲器，而是直接使用內部的存儲器。在本實驗套件中，EA 管腳接到了VCC 上，只使用內部的程序存儲器。這一點一定要注意，很多初學者常常將EA 管腳懸空,從而導致程序執(zhí)行不正常。P0口外接上拉電阻:51 單片機的P0 端口為開漏輸出，內部無上拉電阻。所以在當做普通I/O 輸出數(shù)據(jù)時，由于V2 截止，輸出級是漏極開路電路，要使“1”信號（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻，如圖所示。圖5 P0口外接上拉電阻另外，避免輸入時讀取數(shù)據(jù)出錯，也需外接上拉電阻。在這里簡要的說下其原因：在輸入狀態(tài)下，從鎖存器和從引腳上讀來的信號一般是一致的，但也有例外。例如，當從內部總線輸出低電平后，鎖存器Q ＝ 0， Q ＝ 1，場效應管V1 開通，端口線呈低電平狀態(tài)。此時無論端口線上外接的信號是低電平還是高電平，從引腳讀入單片機的信號都是低電平，因而不能正確地讀入端口引腳上的信號。又如，當從內部總線輸出高電平后，鎖存器Q ＝ 1, Q ＝ 0,場效應管V1 ， 從引腳上讀入的信號就與從鎖存器讀入的信號不同。所以當P0 口作為通用I/O 接口輸入使用時，在輸入數(shù)據(jù)前，應先向P0 口寫“1”，此時鎖存器的Q 端為“0”，使輸出級的兩個場效應管VV2 均截止,引腳處于懸浮狀態(tài)，才可作高阻輸入?？偨Y來說：為了能使P0 口在輸出時能驅動NMOS 電路和避免輸入時讀取數(shù)據(jù)出錯，需外接上拉電阻。在本實驗套件中采用的是外加一個10K 排阻。此外，51 單片機在對端口P0—P3 的輸入操作上，為避免讀錯，應先向電路中的鎖存器寫入“1”，使場效應管截止，以避免鎖存器為“0”狀態(tài)時對引腳讀入的干擾。、粉塵傳感器電路設計根據(jù)粉塵傳感器GP2Y1010AU的規(guī)劃書中對管腳的描述：對應的管腳為：故粉塵傳感器的電路設計如圖：粉塵傳感器GP2Y1010AU通過對空氣粉塵顆粒濃度的檢測輸出模擬電壓，其值與粉塵濃度成正比。故在仿真原理圖中，我們用可變電阻設計的局部限壓電路代替?zhèn)鞲衅鳎骸/D轉換ADC0832的封裝機管腳說明：CS_：片選使能，低電平芯片使能。CH0：模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。CH1：模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。GND：芯片參考 0 電位（地）。DI：數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。DO：數(shù)據(jù)信號輸出，轉換數(shù)據(jù)輸出。CLK：芯片時鐘輸入。Vcc/REF：電源輸入及參考電壓輸入（復用）電路設計如圖所示：、LCD顯示模塊設計 系統(tǒng)中采用LCD1602作為顯示器件輸出信息。與傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管顯示器件相比，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內容豐富等優(yōu)點，而且不需要外加驅動電路，根據(jù)各管腳的功能電路設計如下：仿真電路圖：、按鍵電路 。設計如下圖：、報警電路 ，設計如下：、污染級別提醒電路和程序下載電路 根據(jù)不同的濃度范圍提醒當前污染級別的電路，采用了綠，黃，紅三個LED燈，，設計如下：為方便程序的燒錄，單片機的程序下載電路設計如下：第四章、程序設計及軟件應用、主程序設計 主程序代碼：/*****主函數(shù)*****/void main(void){ InitTimer()。 //初始化定時器 LED=1。 LED2=1。 LED3=1。 LED4=1。 BEEP=0。 lcd_init()。 //初始化顯示 delay1ms(100)。 lcd_init()。 //初始化顯示 delay1ms(100)。while(1){checkkey()。 //按鍵檢測if(set_st==0) { wr_(0x0c)。 if(FlagStart==1) //1次數(shù)據(jù)采集完成 { num++。 ADC_Get[num]=abc。 if(num9) { num=0。 DUST=Error_Correct(ADC_Get,10)。 //求取10次AD采樣的值 DUST_Value=(DUST/)