【正文】 其工作原理是：由脈沖發(fā)生電路發(fā)出 脈沖，計數(shù)器對脈沖進行計數(shù)。 注 ：單片機的 按順序 接 在 百位，十位，個位 ，且分別由 key key key3 表示。方法是向列線輸出 00H，讀行狀態(tài)。電路 如圖 所示。 采用相同的方法我們就可以把 678 三個數(shù)字同樣的顯現(xiàn)在數(shù)碼管的顯示屏上。 圖 320 4聯(lián)共陽 LED 數(shù)碼管 LED 數(shù)碼管動態(tài)顯示方式 LED 顯示器的 點亮 有兩種 辦 法 ：一為 靜態(tài)顯示；二 為動態(tài)顯示。 不同組合的二極管導通 都可由 LED數(shù)碼管來 控制 ，以 顯示 出 各種字符和 數(shù)據(jù) 。 圖 315 74LS373 內(nèi)部結(jié)構 74LS373 引腳 如圖 316 所示。當選通時為 0，這時 ～ 設置為011，來保證 ADC0809 選 IN3 為輸入信號端。 有 8 個模擬通道 ，能夠一次性送入 8 個模擬量，且能夠一起被轉(zhuǎn)換。 GP2Y1010AU0F 內(nèi)部示意圖 安徽理工大學畢業(yè)設計 15 圖 35 由 GP2Y1010AU0F 內(nèi)部示意圖中的①②③④⑤⑥，可以得到 GP2Y1010AU0F 粉塵傳感器的接線方式。 （ 50 ％降解 / 5年）。 在正常運行狀態(tài)下所需要的電壓是 至 7V 之間，流過儀器的電流是 20MA。 圖 33 振蕩器電路 2）復位 電路 復位的操作是比較重要的，能夠?qū)纹瑱C初始化，當然也能夠使其重新啟動。 P1 口 ： 這是入輸出口， 具有雙向的輸入輸出功能，它 作為 地址接收 ，若是想要用作輸入，則應該對其輸入高電平。 1） AT89S52功能特性： AT89S52具有 的 標準功能 是 ： 兩個數(shù)據(jù)指針；全雙工串行口； 8k字節(jié) Flash； 定時器是 看門狗； 單片機能夠調(diào)到省電的模式，并且可以降低到 0赫茲。 安徽理工大學畢業(yè)設計 9 3 粉塵 測試儀硬件設計 單片機部分 系統(tǒng) CPU 器件選擇 粉塵檢測器的核 心是微處理器，它的特性以及功能對于整臺的一起具有至關重要的作用， 完成采集數(shù)據(jù)、處理、輸出 以及 顯示等功能 ，因此可以看出它的重要性。 A/D 轉(zhuǎn)換、按鍵的輸入、 LCD 顯示電路是系統(tǒng)的外圍電路。因此， 要的到入射光和出射光之間的關系， 我們利用上面現(xiàn)象將 一束平行光照射到需要檢測 的均勻分布 粉塵濃度的區(qū)域， 再利用定律，就可以得到 ： I ? ? ? ?)2/(3e x pe x p dQ W LILANQI OO ???????? (21) 式中： Q 表示消光系數(shù)，它的大小 和 粉塵 顆粒 直徑 d、入射光波長λ以及粉塵物質(zhì)折射率 m 相 關，一些專用算法程序 和 Mie理論可以用來 計算。 與 本系統(tǒng)主要分為三個部分：一是 電源 模塊，二是 粉塵傳感器采集粉塵以及對粉塵濃度的顯示 ，三是 把顯示的濃度與標準合格的濃度對比，超過的話會產(chǎn)生報警 。 國內(nèi)現(xiàn)在由于起步比國外要晚，導致我們現(xiàn)在的技術也是比國外要稍稍落后，大多還都是用直讀式和采樣式測試儀。雖然我國的技術人員以及研究人員進行了大量的努力以及辛苦，可是就目前來看，由于上述的原理我們還并不特別的成熟，還不能生產(chǎn)出來所對應的產(chǎn)品，所以生成的產(chǎn)品在市場上并不是主要的，并且還得有待于完善。 粉塵在人們的生活當中還有著其他的一些危害，比如，在歷史上曾發(fā)生過粉塵的爆咋事故，導致了很多人的死亡，大量的經(jīng)濟財產(chǎn)遭受到了損失，嚴重的威脅著人們的生存與健康。 以及居民現(xiàn)在買車的在一直增加，汽車尾氣的排放，空氣中粉塵濃度大量增加，導致現(xiàn)在中國好多地區(qū)產(chǎn)生了大量的霧霾現(xiàn)象，尤其以北上廣等大城市較為嚴重。 本文以 微粒和分子在 一束平行 光的照射下會產(chǎn)生光的散射現(xiàn)象 為原理，以單片機為核心，來完成粉塵檢測儀粉塵的采集、顯示數(shù)據(jù)等電路的設計 ,再結(jié)合各個不同的模塊硬件電路來實現(xiàn)各個模塊的相應功能， 從而達到所需要的要求。 地球 的 溫度 在 大氣中 粉塵 的作用下得以 保持 。為了解決一些粉塵濃度傳感器不能夠現(xiàn)場實時得檢測工作場所粉塵的濃度，所以最近出現(xiàn)的 能夠?qū)崟r監(jiān)測所處地的粉塵濃度傳感器滿足了我們所需要條件。通過一系列的運算 前測出入射光以及出射光強， 來計算出粉塵的濃度 ，定律基礎是光吸收型粉塵濃度傳感器 。 研究內(nèi)容： 本論文研究的是基于 單片機控制粉塵實行實時監(jiān)測操作的一臺儀器 。 5% 電壓輸入范圍： 0V～ 5V 粉塵的檢測原理 在文章的上面已經(jīng)介紹了幾種常用的檢測粉塵濃度的方法。 W及粉塵的總質(zhì)量濃度 利用 24便可得到 。 單片機A T 8 9 S 5 2可 編 程 看 門 狗 電 路A /D轉(zhuǎn)換鍵 盤 輸 入L C D 顯 示小信號放大電路敏感元件蜂 鳴 器報 警 圖 21 硬件電路結(jié)構框圖 . 軟件程序 框 圖 根據(jù) 硬件的設計 ， 可以作 出 各模塊框圖 ，如圖 2 23所示。 AT89S52 是 一個功能比較強大的單片機的一種。 若是想單片機在晶振工作時復位，那么這個引腳的高電平要持續(xù)兩個 周期 。 程序存儲器 ： 如果想要使 程序存儲器讀取程序，則需要 EA引腳與大地相連。然后我們就可以得到相對衰減率，其實入射光通過濃度場得到的。 安徽理工大學畢業(yè)設計 14 （ 3）脈沖輸入范圍請根據(jù)建議作為以保持 reliability。當desinging 系統(tǒng)，請考慮噪聲的影響。所以我們就需要將所得到的信號進行進一步的轉(zhuǎn)換，將信號通過下文介紹的 0809 轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，這樣我們就可以將數(shù)字信號送到單片機中，進行下一步的處理了。 VCC： +5V 工作電壓。 圖 314 2 分頻電路圖 安徽理工大學畢業(yè)設計 23 74LS373 74LS373 的本質(zhì)其實就是一個 8D 觸發(fā)器。它價格便宜，顯示功能也比較好。當我們輸入的時候，就會對應著上圖中的 hgfedcba 八個發(fā)光二極管，所以我們要是想顯示出我們所要的數(shù)字，對應成 8 為二進制碼就行了，這樣就可以顯示出對應的數(shù)字。下圖 是 動態(tài)顯示電路。 要想只需要 4個數(shù)碼管就能夠 表示 出我們所需要的字符，那么我們只需要把單片機的處理以及其他的濃度表示均采用 3位的十進制來表示就行了。兩者之間形 成對比，以此安徽理工大學畢業(yè)設計 31 來判斷單片機是否需要通過蜂鳴器來報警。 (c) 在要按下建號前要對各個按鍵進行掃描。 本設計中使 用 不需要交流信號驅(qū)動 ,而只要直流驅(qū)動即可的自激蜂鳴器。 定時 /計數(shù)器使用步驟 因為定時。 對于多諧振蕩器， 給多諧振蕩器提供電壓時，一般在 到 15 伏之間，會造成振蕩器震蕩，并產(chǎn)生一定范圍的音頻信號，這樣 壓電蜂鳴器片 就能在阻抗匹配器的作用下 發(fā)聲。在實際應用中，有兩種方法解決這一問題。本論文 利用獨立按鍵方式 ，利用三個獨立按鍵相加輸入?yún)⒖贾怠? 本模塊 要達到數(shù)碼管的動態(tài)顯示 使用 的是 “單片機軟件譯碼” 。 靜態(tài)顯示電路如 下圖。當二極管導通時，對應的筆劃段點亮，由點亮的筆劃段組合來顯示的各種字符。 顯示 得信息能夠 提供實時的圖形結(jié)果 或 數(shù)據(jù) ， 用來掌握系統(tǒng)的狀態(tài)以及進一步進行分析處理。 74LS74 的內(nèi)部結(jié)構如圖 313 所示： X T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U27 4 L S 3 7 3D2Q5CL K3Q6S4R1U 4 : A7 4 L S 7 4U5NO RU6NO R2 1 M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B L E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319I N228I N127I N026A L E22U3A DC 0 8 0 9D12Q9CL K11Q8S10R13U 4 : B7 4 L S 7 4安徽理工大學畢業(yè)設計 22 圖 313 74LS74 內(nèi)部結(jié)構 引腳說明： 1) 1CP、 2CP 時鐘輸入端 2) 1D、 2D 數(shù)據(jù)輸入端 3) 1Q、 2Q、 1Q、 2Q 輸出端 4) CLR CLR2 直接復位端 5) PR PR2 直接置位端 6） 74LS74 功能表如表 32所示。 2 1 M S B21A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT62 58E O C7O UT P UT E NA B L E9CLO C K10V C C112 220G ND132 7142 6152 8 L S B172 4182 319I N228I N127I N026A L E22U7A DC 0 8 0 9安徽理工大學畢業(yè)設計 20 VREF+：參考電壓正端。這樣我們就可以利用灰塵傳感器中的觀點二極管，三極管，然后再根據(jù)放大器的作用對所產(chǎn)生的信號進行放大，經(jīng)過 5接口將信號傳出去。 （ 9）噪聲影響如果傳感器靠近噪聲發(fā)生器（例如：電氣集塵器等） ，傳感器的輸出可能會受到鉛的噪音。金屬外殼與接地連接的傳感器。 在光的照射下，一些能量會被微粒和粉塵分子所吸收，并且散射現(xiàn)象也會出現(xiàn)在其上。 這兩種存儲器 均 采 用 64K尋址。若是接外部振蕩器 ，則 1引腳 接 外部振蕩信號的 輸入 。便宜的價格、功能的強大很好的符合了經(jīng)濟原則的基礎上的功能的要求。由于環(huán)境對粒度以及濃度的要求不同，可以多次設置不同的值輸入。? ? 11 /, ddmQt iij ?? 。電源通過降壓裝置達到 5V，在通過按鍵來控制單片機，進而使單片機發(fā)出方波，方波通過灰塵傳感器，經(jīng)過 這個 傳感器的監(jiān)測，可以檢測出所在地的空氣中粉塵的濃度，空氣中粉塵的濃度可以通過現(xiàn)實裝置來顯示出來，查看是否超出一定值，超出的話發(fā)出報警信號。研究生 產(chǎn)的這種產(chǎn)品，不僅僅性能優(yōu)良，而且，如果突然間發(fā)生了斷電的現(xiàn)象，這種儀器上的顯示屏也能夠延時顯示上面所測得的數(shù)據(jù)，這樣我們就不至于在突然掉電的情況下，使數(shù)據(jù)丟失，導致工作的重來。 通過人們的研究發(fā)現(xiàn) ， 入射光強和穿透過的部分存在著一定的關系。所以我們就要設計出一種比較方便的儀器來檢測空氣中的粉塵。 在現(xiàn)在人們的生活中，我們對粉塵有著許多的 稱呼 ， 如灰塵、塵埃、 砂塵、粉末等 。檢測空氣質(zhì)量的關鍵環(huán)節(jié)就是檢測空氣中粉塵的含量，所以粉塵的檢測變成了很重要的問題。但是 現(xiàn)在要求我們 更好的使人與自然和諧與共，更有利得利用大自然， 就使得我們要做好科學的研究與環(huán)境的監(jiān)測以