【正文】 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(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRA或DDRAM）10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11讀 出的數(shù)據(jù)內(nèi)容1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。第5腳：RW為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 LCD1602的引腳說明LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳接口，其中:第1腳：VSS為地電源。系統(tǒng)中采用LCD1602作為顯示器件輸出信息。、1602LCD液晶顯示屏 LCD顯示器分為字段顯示和字符顯示兩種。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在 0~5V 之間。DO：數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。CH0：模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。C to +70176。、A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種 8 位分辨率、雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片。當(dāng)執(zhí)行內(nèi)部程序時(shí)，EA應(yīng)接到Vcc。在對(duì)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的每次存取中，PSEN的2次激活會(huì)被跳過。在單片機(jī)處于外部執(zhí)行方式時(shí)，對(duì)ALE屏蔽位置“1”并不起作用。在對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，這條引腳用于輸入編程脈沖PROG。在SFR AUXR（地址8EH）寄存器中的DISRTO位可以用于屏蔽這種功能。在對(duì)Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P3口還接收一些控制信號(hào)。④ P3端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口，P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。對(duì)端口寫“1”時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時(shí)可用作輸入口。在對(duì)Flash編程和程序校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址。在對(duì)Flash存儲(chǔ)器進(jìn)行編程時(shí)，P0用于接收代碼字節(jié)；在校驗(yàn)時(shí)，則輸出代碼字節(jié)；此時(shí)需要外加上拉電阻。①P0端口，該口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。它的應(yīng)用范圍廣，可用于解決復(fù)雜的控制問題，且成本較低。內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的高128個(gè)單元是為專用寄存器提供的，因此該區(qū)也稱作特殊功能寄存器（SFR），它們主要用于存放控制命令、狀態(tài)或數(shù)據(jù)。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。被吸入人體后會(huì)直接進(jìn)入支氣管，刺激呼吸道，干擾肺部的氣體交換，從而引發(fā)咳嗽、呼吸困難、哮喘、慢性支氣管炎等呼吸系統(tǒng)的疾病并導(dǎo)致心律不齊、非致命性心臟病等心血管方面的疾病。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐洲。在空氣動(dòng)力學(xué)和環(huán)境氣象學(xué)中，顆粒物是按直徑大小來分類的，粒徑小于100微米的稱為TSP(TotalSuspendedParticle)，即總懸浮物顆粒；粒徑小于10微米的稱為PM10(PM為ParticulateMatter縮寫)，即可吸入顆粒物；，即可入肺顆粒物，它的直徑僅相當(dāng)于人的頭發(fā)絲粗細(xì)的1/20。因?yàn)榭諝赓|(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象出現(xiàn)增多，危害現(xiàn)象加重。 目錄第一章、概述 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和意義 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 設(shè)計(jì)的主要意義 1第二章、主控制器及主要器件 AT89S52單片機(jī) A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832 1602LCD液晶顯示屏 夏普粉塵傳感器GP2Y1010AU0F 11第三章、硬件電路設(shè)計(jì) 1電路設(shè)計(jì)框圖 1系統(tǒng)概述 1單片機(jī)最小系統(tǒng) 1粉塵傳感器電路設(shè)計(jì) 1A/D轉(zhuǎn)換 1LCD顯示模塊設(shè)計(jì) 1按鍵電路 報(bào)警電路 2污染級(jí)別提醒電路和程序下載電路 21第四章、程序設(shè)計(jì)及軟件應(yīng)用 2主程序設(shè)計(jì) 2主要子函數(shù)的設(shè)計(jì) 2keil的應(yīng)用 2protel99se的應(yīng)用 Proteus的應(yīng)用 31第五章、設(shè)計(jì)的應(yīng)用及相關(guān)實(shí)驗(yàn) 3 3 3 3設(shè)計(jì)主要用途及應(yīng)用的場(chǎng)景 3主要用途 3應(yīng)用場(chǎng)景 3應(yīng)用設(shè)計(jì)進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及結(jié)論分析 3實(shí)驗(yàn)一 :東湖公園檢測(cè)測(cè) 3實(shí)驗(yàn)二：路口檢測(cè) 3實(shí)驗(yàn)三：常見生活場(chǎng)景檢測(cè) 3檢測(cè)分析 3應(yīng)對(duì)方法 39第六章、總結(jié) 39致謝 40參考文獻(xiàn) 41附錄 42附錄1. 原件清單 42附錄2. 原理圖 43附錄3 程序源代碼 44第一章、概述、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和意義、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容本設(shè)計(jì)提出的“”的方案最基本的實(shí)現(xiàn)方法是由單片機(jī)、粉塵監(jiān)測(cè)傳感器、顯示模塊、報(bào)警器等模塊組成的電路， ，經(jīng)過AT89C52單片機(jī)處理后，在LCD1602液晶上顯示，并且設(shè)置一個(gè)報(bào)警值，蜂鳴器報(bào)警，報(bào)警值可以用按鍵手動(dòng)調(diào)節(jié)。中國(guó)不少地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)。但它與較粗的大氣顆粒物相比，粒徑小，富含大量的有毒、有害物質(zhì)且在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)、輸送距離遠(yuǎn)，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量影響更大。、阻攔能力，逐步暴露出其恐怖的一面。其中，老人、。另外，AT89S52可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。除去程序計(jì)數(shù)器PC外，還有21個(gè)特殊功能寄存器，其地址空間為80H～FFH。 AT89S52結(jié)構(gòu)框圖AT89S52引腳功能與封裝： AT89S52引腳圖按照功能，AT89S52的引腳可分為主電源、外接晶體振蕩或振蕩器、多功能I/O口、控制和復(fù)位等。在作為輸出口時(shí)，每根引腳可以帶動(dòng)8個(gè)TTL輸入負(fù)載。②P1端口，該口是帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口，P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式）4個(gè)TTL輸入。另外，（）與定時(shí)/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入端（）。P2口作輸入口使用時(shí)，因?yàn)橛袃?nèi)部的上拉電阻，那些被外部信號(hào)拉低的引腳會(huì)輸出一個(gè)電流。對(duì)端口寫“1”時(shí)，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電位，此時(shí)可用作輸入口。 P3端口引腳與復(fù)用功能表端口引腳復(fù)用功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）INT0（外部中斷0）INT1（外部中斷1）T0（定時(shí)器0的外部輸入）T1（定時(shí)器1的外部輸入）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）RST：復(fù)位輸入端。DISRTO位的默認(rèn)狀態(tài)，是復(fù)位高電平輸出功能使能。一般情況下，ALE是振蕩器頻率的6分頻信號(hào)，可用于外部定時(shí)或時(shí)鐘。PSEN：程序存儲(chǔ)器允許信號(hào)。EA/Vpp：外部存取允許信號(hào)。在對(duì)Flash存儲(chǔ)器編程時(shí)，這條引腳接收12V編程電壓Vpp。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40176。CH1：模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。CLK：芯片時(shí)鐘輸入。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。其中字段顯示與LED顯示相似，只要送對(duì)應(yīng)的信號(hào)到相應(yīng)的管腳就能顯示。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(nèi)容豐富等優(yōu)點(diǎn)，而且不需要外加驅(qū)動(dòng)電路，現(xiàn)在液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的顯示器件了。第2腳：VDD接5V正電源。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H 指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)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。此款產(chǎn)品不但可以檢測(cè)出單位體積粒子的絕對(duì)個(gè)數(shù)，而且內(nèi)置氣流發(fā)生器，可以自行吸入外部空氣。該傳感器輸出為模擬電壓，其值與粉塵濃成正比?？照{(diào)等相關(guān)產(chǎn)品。系統(tǒng)原理圖如下：、單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)的最小系統(tǒng)就是讓單片機(jī)能正常工作并發(fā)揮其功能時(shí)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(jī)可以工作的系統(tǒng)。XTAL1 和XTAL2 是獨(dú)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(nèi)振蕩器，或者是器件直接由外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。和晶振并聯(lián)的兩個(gè)電容的大小對(duì)振蕩頻率有微小影響，可以起到頻率微調(diào)作用。檢測(cè)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(cè)量（ 把擋位打到直流擋，這個(gè)時(shí)候測(cè)得的是有效值）XTAL2 和地之間的電壓時(shí)，可以看到2V左右一點(diǎn)的電壓。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。并聯(lián)在電容的兩端為復(fù)位按鍵，當(dāng)復(fù)位按鍵沒有被按下的時(shí)候電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)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(dá)到手動(dòng)復(fù)位的效果。對(duì)于現(xiàn)今的絕大部分單片機(jī)來說，其內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器（一般為flash容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲(chǔ)器，而是直接使用內(nèi)部的存儲(chǔ)器。所以在當(dāng)做普通I/O 輸出數(shù)據(jù)時(shí)，由于V2 截止，輸出級(jí)是漏極開路電路，要使“1”信號(hào)（即高電平）正常輸出，必須外接上拉電阻，如圖所示。此時(shí)無論端口線上外接的信號(hào)是低電平還是高電平，從引腳讀入單片機(jī)的信號(hào)都是低電平，因而不能正確地讀入端口引腳上的信號(hào)。在本實(shí)驗(yàn)套件中采用的是外加一個(gè)10K 排阻。CH0：模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。DO：數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。設(shè)計(jì)如下圖：、報(bào)警電路 ，設(shè)計(jì)如下：、污染級(jí)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(dāng)前污染級(jí)別的電路，采用了綠，黃，紅三個(gè)LED燈，設(shè)計(jì)如下：為方便程序的燒錄，單片機(jī)的程序下載電路設(shè)計(jì)如下：第四章、程序設(shè)計(jì)及軟件應(yīng)用、主程序設(shè)計(jì) 主程序代碼：/*****主函數(shù)*****/void main(void){ InitTimer()。 LED4=1。 lcd_init()。 if(FlagStart==1) //1次數(shù)據(jù)采集完成 { num++。 //求取10次AD采樣的值 DUST_Value=(DUST/)*5000。 //限位 DUST=(uint)DUST_Value。 //開啟定時(shí)器0 EA = 1。 //顯示粉塵濃度值baojing()。}}}/*****END*****/說明：詳細(xì)子函數(shù)請(qǐng)見附錄3主程序框圖：、主要子函數(shù)的設(shè)計(jì)除主程序外，程序設(shè)計(jì)中還定義了一些函數(shù)，方便主程序調(diào)用，主要有液晶初始化程序，顯示函數(shù)，報(bào)警顯示，報(bào)警子函數(shù)，按鍵檢測(cè)函數(shù)，A/D轉(zhuǎn)換函數(shù)，中值濾波等。（見圖 3）當(dāng) ADC0832未工作時(shí)其CS 輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。在第 3 個(gè)脈沖下沉之前 DI端應(yīng)輸入 2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)見下表 。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將 CH0作為負(fù)輸入端 IN，CH1作為正輸入端 IN+進(jìn)行輸入。也正是從此位開始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第 11個(gè)字節(jié)的下沉輸出 DATD0。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。//拉低CS端 _nop_()。//拉高CLK端 _nop_()。 _nop_()。//拉高CLK端 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 //下面開始讀取轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)，從最高位開始依次輸出（D7~D0） for(i = 0。//拉高時(shí)