【正文】 B5DB6DB7RSRWENKEY1KEY2123456789R1PM_LED 圖 15 單片主控制電路 顯示模塊 電路 液晶的命令操作腳是 RS、 RW、 EN 接在單片機(jī)的 P3^ P3^ P3^7 腳 ,數(shù)據(jù)腳D0～ D7 分別接單片機(jī)的的 P1口。確定單片機(jī)的工作起始狀態(tài)就是復(fù)位電路，從而順利完成單片機(jī)的啟動(dòng)過程。 單片機(jī)最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、單片機(jī)、時(shí)鐘電路構(gòu)成。 ： (RD)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通。 ： (T1)定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1的外部計(jì)數(shù)輸入。 ： (INT1)外部中斷 1輸入。 ： (RXD)串行數(shù)據(jù)發(fā)送。 P3 口 (～ ， 10~17 腳 )： P3 口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口。 P1 口 (～ ， 1~8 腳 )： P1口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 ， 8 位準(zhǔn)雙向 I/O口。 15 EA/Vpp(31 腳 )：當(dāng) EA 引腳 處于 高電平 時(shí)候 ， CPU 訪問片內(nèi) EPROM/ROM 且 執(zhí)行其 內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指 令 代碼 。當(dāng) 8051 上電正常工作后， ALE 引腳 就 不斷 地 向外輸出正脈沖信號(hào)。 RST 引腳的第二功能是 VPD,就可以 接入 RST 端， 可以為 RAM 提供備用電源， 為了不讓 存儲(chǔ)在 RAM 中的信息丟失 和刪除 ， 然 而合復(fù)位后 方可 繼續(xù)正常運(yùn)行。在采用外部時(shí)鐘時(shí)，該引腳必須接地。 可用示波器查看 XTAL2 端是否有脈沖信號(hào)輸出 才能 檢查振蕩電路是否正常工作。 7. 為了提高其指令的執(zhí)行速度，最高允許振蕩頻率為 12MHz。 6. 目前新推出的單片機(jī)都不只 5 個(gè)中斷源，比如 SST89E58RD 就有 9 個(gè)中斷 14 源。 5. 兩個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器／計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成計(jì)數(shù)方式，對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，同樣也可以設(shè)置成定時(shí)方式，為了實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制可以根據(jù)計(jì)數(shù)或定時(shí)的結(jié)果。 3. 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)主要是將 RAM 和 ROM 都集成在其單片機(jī)當(dāng)中，這樣不僅讓用戶進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)方便及快捷的同時(shí)又提升 對(duì)其系統(tǒng)的抗干擾性。 時(shí) 鐘 電 路R O M / E P R O M / F l a s h 4 K BR A M 1 2 8 BS F R 2 1 個(gè)定 時(shí) 個(gè) / 計(jì) 數(shù) 器 2C P U總 線 控 制中 斷 系 統(tǒng)5 個(gè) 中 斷 源2 個(gè) 優(yōu) 先 級(jí)串 行 口全 雙 工 1 個(gè)4 個(gè) 并 行 口X T A L 2 X T A L 1R S TE AA L EP S E NP 0P 1P 2P 3V s sV c c 圖 14 STC89C52 單片機(jī)結(jié)構(gòu)圖 單片機(jī) STC89C52 主要特性如下： 1. 一個(gè) 8 位的微處理器 (CPU)。 STC89C52 的存儲(chǔ)器系統(tǒng) 由 4K的程序存儲(chǔ)器 (掩膜 ROM)，和 128B 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)組成。這些主要電子產(chǎn)品制造商已經(jīng)介紹了微控制器兼容的 51指令，并在 51基于擴(kuò)展的一些功能和內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一致的 51。 1602 內(nèi)部顯示地址如圖 13所示： 圖 13 1602 內(nèi)部顯示地址 STC89C52 單片機(jī)的簡介 STC89C52 模塊模塊在整個(gè)系統(tǒng)中起著非常重要的作用，我們需要檢測(cè)鍵盤，溫度傳感器等各種參數(shù)，同時(shí)也要驅(qū)動(dòng)液晶顯示的數(shù)據(jù)及相關(guān)參數(shù)，所以我閑著了在這里我們選用了 STC89C52 單片機(jī)作為系統(tǒng)芯片。 指令 10：寫數(shù)據(jù) 。 指令 7： DDRAM 地址設(shè)置 。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：低電平時(shí)移動(dòng)光標(biāo) ， 高電平時(shí)移動(dòng)顯示的文字 。 A：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平 表示 閃爍，低電平 表示 不閃爍 。 12 指令 3： S： 低電平則 表示 無效 ， 高電平表示 為 有效 。 指令 1：清顯示 。 第 16 腳：背光源負(fù)極。 第 7～ 14腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 第 5 腳： R/W 是讀寫信號(hào)線，當(dāng)處于高電平時(shí)，是進(jìn)行讀操作，當(dāng)處于低電平時(shí)，是進(jìn)行寫操作。 第 3腳： VL是液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，當(dāng)接地時(shí)，對(duì)比度就是最高了，當(dāng)接正電源時(shí)，對(duì)比度就是最弱的，我們使用時(shí)就可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度，避免產(chǎn)生“鬼影”。 一般 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物如圖 11,圖 12所示： 圖 11 液晶屏正面 11 圖 12 液晶屏背面 LCD1602 引腳： 第 1腳： VSS 為地電源。液晶顯示模塊也已經(jīng)作為很多很多的電子產(chǎn)品的必要設(shè)備。 ADC0832 時(shí)序圖如圖 10所示： 10 圖 10 ADC0832 時(shí)序圖 LCD1602 液晶 顯示 屏 LCD1602 能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32個(gè)字符，是一種字符型液晶顯示屏。 首先 在第 一 個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 ， DI端必須 從低電平拉到高電平 ， 這個(gè)是 啟始信號(hào)。 單片機(jī)對(duì) ADC0832 的控制原理 一般情況， DO 端與 DI 端在通信時(shí)并 不會(huì) 同時(shí)有效 的與 單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)可以 把 DO 和 DI 并聯(lián) 在一起， 在 同 一根數(shù)據(jù)線上使用 輸入輸出數(shù)據(jù)，能夠方便的傳輸數(shù)據(jù) 。 ADC0832 與單片機(jī)的接口電路 如圖 9 所示： CS1CH02CH13GND4DI5DO6CLK7VCC8U2 ADC0832VCCCLKDODICSCH1GND 圖 9 ADC0832 與單片機(jī)的接口電路圖 ADC0832 是八 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。 9 C ADC0832 實(shí)物引腳圖如圖 8 所示： 圖 8 ADC0832 實(shí)物引腳圖 芯片 引腳 接口說明： C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為 40176。 商用級(jí)芯片溫寬為 0176。 一般功耗僅為 15mW 5V 電源供電時(shí)輸入電壓在 05V 之間 雙通道 A/D 轉(zhuǎn)換 ADC0832 具有以下特點(diǎn)： 就如圖 7 所示， 圖 7 GP2Y1010AU0F 檢測(cè)灰塵和煙霧輸出電壓波形比較 8 ADC0832 模數(shù)轉(zhuǎn)換器簡介 ADC0832 功能與引腳簡介 ADC0832 是雙 通道 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，也一種 8 位分辨率?；覊m和煙檢出時(shí)輸出的區(qū)別：一般，煙是細(xì)小的顆粒，密度很高，狂撒速度非常的快。我們使用的方法是：從輸出的電壓來進(jìn)行分析和判定。其內(nèi)部原理圖如圖 5 所示： 圖 5 GP2Y1010AU0F 內(nèi)部原理圖 其中 IRED 代表紅外發(fā)光二極管， Dust through hole 代表通孔的粉塵， Dust or Smoke particle 代表粉塵或煙霧粒子， amplifier circuit 代表放大電路， For sensitive adjustment 代表對(duì)于敏感的調(diào) 整； 其主要參數(shù)如表 1 所示： 表 1 GP2Y1010AU0F 主要參數(shù) 主要參數(shù) 技術(shù)條件 備注 靈敏度 （ ） 6 輸出電壓 （ TYP） 無灰塵 供電電流 11mA 體積規(guī)格 ** 單位 mm 兼容性 兼容 無鉛 ROHS 指令 供應(yīng)電壓 Vcc ~+ 單位 V 輸入終端電壓 ~Vcc Vled 單位 V 適應(yīng)溫度 10~65 單位 ℃ 其電光特性如表 2 所示： 表 2 GP2Y1010AU0F 光電特性 參數(shù) 符號(hào) 工作條件 最小 典型值 最大 單位 靈敏度 K 1*2*3 5 V/（ ） 輸出電壓 Voc 1*2*3 0 V 輸出電壓范圍 Voh Rl= V LED 端子電流 I (led) LED 端子 =0V 10 20 mA 消耗電流 Icc RL=無窮大 11 20 mA 其中靈敏度是由輸出電壓變化量規(guī)定時(shí)粉塵濃度有 毫克 /立方米指定。特別是，它能夠靈敏有效地檢測(cè)到像香煙煙霧等非常細(xì)小的粒子。該設(shè)備由一個(gè)光電管成對(duì)角和紅外線發(fā)光二極管（ IRED）布置而成?？梢赃\(yùn)用電腦和充電寶，用起來也比較方便也很實(shí)惠。 電源 模塊 采用 5V蓄電池為系統(tǒng)提供電源。粉塵的濃度報(bào)警值可以通過按鍵進(jìn)行設(shè)置。 整體的設(shè)計(jì)方案 畢業(yè)設(shè)計(jì)采用 ADC0832 模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊、 LCD1602 液晶模塊、 STC89C52 單片機(jī)最小系統(tǒng)、 GP2Y1010AU 粉塵傳感器、電源模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊和按鍵模塊模塊等模塊組成。 軟件燒錄工具 在 keil4 軟件開發(fā)完成并且編譯沒有錯(cuò)誤的情況下，為了要實(shí)現(xiàn)軟件與硬件同時(shí)工作，軟件來控制硬件來達(dá)到 檢測(cè)系統(tǒng)與實(shí)現(xiàn)，這樣就能達(dá)到畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的，軟件燒錄我用的是 STC_ISP 軟件，運(yùn)用這個(gè)軟件就能把我自己設(shè)計(jì)的工程軟件燒錄到 STC51 單片機(jī)里，在把單片機(jī)芯片放到我自己焊的硬件中，就能達(dá)到測(cè) 試的效果， STC_ISP 軟件如圖 2 所示，還有燒錄的單片機(jī)如圖 3 所示： 3 圖 2 STC_ISP 燒錄軟件 圖 3 燒錄工具 4 程序結(jié)構(gòu)分析 主程序?qū)λ玫降耐庠O(shè)資源進(jìn)行初始化，還調(diào)用了 LCD 顯示程序、鍵值設(shè)定程序、對(duì) ADC0832 以及粉塵傳感器數(shù)據(jù)處理程序 3 個(gè)子程序 ,LCD 顯示程序都需要更新數(shù)值，鍵值動(dòng)作變化或者粉塵濃度數(shù)據(jù)有改變時(shí)。 2 系統(tǒng)仿真軟件及總體設(shè)計(jì)方案 Keil4 軟件開發(fā)壞境 Keil4 C51 是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容 單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用 。因此，我們必須對(duì)煤礦井下粉塵進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)和采取應(yīng)急的措施，及時(shí)了解煤礦井下工人的勞動(dòng)環(huán)境和安全，并且掌握井下煤塵濃度及變化情況，以及采取應(yīng)急措施來改變粉塵的濃度，為安全，防塵，降塵等措施提供必要現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和采取措施降低濃度。以上。人們長久呼吸或長久散落皮膚上會(huì)容易導(dǎo)致癌癥。dust and air quality 1 1 緒論 課題背景 粉塵又稱可吸入顆粒物，它是能被呼吸道粘連，直徑有 10um 的顆粒物狀，對(duì)人的眼睛、上呼吸道、鼻腔都非常有害。s life. However, it will produce a lot of harmful factors in the process of industrial production, such as coal mining, cement production and other industries in the dust pollution. In a variety of risk factors on human health effects of the most serious. The dust harm to human body is the most direct, the most serious is the ca