家庭环境监测系统的设计与制作.doc

传感器设计试验论文

题 目：家庭环境检测系统设计和制作
专业名称： 电子信息工程
姓 名：
学 号：
班 级： 13级电信二班
指导老师： 陆清茹

10月 25日
目录
一、绪论 3
1.1序言 3
1.2 选题背景 3
1.3 中国外发展状态 4
1.3.1 粉尘测量方法 4
1.3.2 粉尘检测仪性能和优点 5
1.3.3 研究意义 5
1.4 本文关键工作 5
二、 PM2.5粉尘浓度测试仪系统设计方案 6
2.1 系统功效和技术指标 6
2.2 工作原理 7
2.2.1 粉尘检测原理 7
2.2.2 系统工作原理 8
2.3程序框图和步骤图 8
2.3.1 程序框图设计 8
2.3.2 粉尘检测仪程序主步骤图设计 9
三 PM2.5粉尘测试仪系统硬件设计 11
3.1单片机部分 11
3.1.1 系统CPU 器件选择 11
3.2 信号采集电路 13
3.3 LED1602液晶显示设计电路 14
3.4 声光报警提醒电路及LED灯电路 15
3.5换风系统电路 17
3.6按键电路 17
四 PM2.5粉尘测试仪系统软件设计 18
4.1系统程序步骤 19
4.2 浓度参考值键盘设定程序设计 19
4.2.1 键盘扫描设计 20
4.3 信号采集部分程序设计 21
4.3.1 数据采集步骤图设计 21
4.4 蜂鸣器报警部分程序设计 22
4.5 LED1602液晶显示部分程序设计 23
4.5.1显示步骤图设计 23
五 DHT11产品概述 24
六 HC-SR501人体感应模块功效特点 25
七 PM2.5粉尘检测仪测试结果及结论 25
7.1 调试 25
参 考 文 献 27
结论 28
附录一：系统程序 28
致 谢 34

一 绪论
1.1序言
伴随社会进步，工业化水平提升，大家生活和工作有了很多便利。然而大家在享受方便生活和工作同时，不得不面对生活环境越来越差现实。进入21 世纪以来，生活环境问题越来越严重，而这和大家对生活质量要求提升形成了矛盾，所以重视生活环境监测已经慢慢步入了产业化。
粉尘是空气质量关键指标，所以粉尘检测就很关键。温度和湿度则能影响人类生活舒适度。
本文所设计家庭环境监测系统含有监测粉尘浓度，室内温度和湿度功效，并含有些人体感应功效，可在人靠近时点亮屏幕显示数值，人离开后进入待机状态。本设计还含有报警功效，可设计粉尘浓度报警值，当高于报警值则会灯光和声音报警。
1.2 选题背景
粉尘又称可吸入颗粒物(inhalable particular matter），它是指能进入呼吸道，直径为10μm颗粒物，对人眼睛、鼻腔、上呼吸道全部十分有害。同时这种可吸入粉尘能长驱进入肺泡且沉积时间长，可造成心肺病、心血管疾病。粉尘作为病菌载体，一同散入空气中，极易传输疾病。所以，粉尘浓度测试意义重大。
目前各行业越来越重视产品生产、物品管理和仓库存放步骤，很多仓库存放很关键物质，如:烟叶、纺丝、药材、食品等。为了维护仓储商品质量完好，发明适宜于商品储存环境，当库内温湿度适宜商品储存时，就要设法预防库外气候对库内不利影响；当监控到库内温湿度不宜商品储存时，就要立即采取有效方法调整库内温湿度。所以，建立实时温湿度监控系统，保留完整历史温度数据全部已经进入了行业规范。
1.3 测量方法
1.3.1 粉尘测量方法
根据粉尘测量方法不一样，粉尘测量方法关键有光学法、采样称重法和静电法三种。
(1) 采样称重法不适合于在线测量。
(2) 静电法易受干扰,中国技术并不成熟。
(3) 光学法又深入分为浊度法和散射法, 而浊度法是现在国外普遍采取用来测量烟尘( 粉尘) 浓度方法, 这种国外仪器在中国很多单位也全部得到了成功应用。光学法测量缺点是需要保持光学镜头相对清洁。对于烟道中烟尘测量,实践证实, 经过微正压清洁保护风, 就可实现对光学镜头可靠保护。
1.3.2温湿度测量方法
DATA 用于微处理器和 DHT11之间通讯和同时,采取单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,目前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作步骤以下:一次完整数据传输为40bit,高位先出。
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据
+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据
+8bit校验和
数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果末8位。
用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等候主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,假如没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
1.3.3人体感应测量方法
感应模块采取双元探头，探头窗口为长方形， 双元 （A 元 B 元） 在较长方向两端，当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱抵达双元时间、距离有差值，差值越大，感应越灵敏，当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时，双元检测不到红外光谱距离改变，无差值，所以感应不灵敏或不工作；所以安装感应器时应使探头双元方向和人体活动最多方向尽可能相平行，确保人体经过时前后被探头双元所感应。
1.3.4 研究意义
该系统关键用于检测环境中粉尘浓度及温湿度，适适用于家庭环境监测。
二 家庭环境监测系统设计方案
2.1 粉尘系统功效和技术指标
(1) 系统功效：
单片机PM2.5粉尘检测仪采取51单片机+按键+LCD1602+蜂鸣器+粉尘传感器设计而成。
1.主控芯片采取增强型51单片机STC89C52。
2.使用夏普GP2Y1010AUOF粉尘传感器，每间隔10S更换一次采集浓度值检测愈加正确。
3.有3个按键能够调整报警值，可操作性增强。
6.当粉尘浓度高于设定值，会自动开启声光报警。
7.LCD1602实时显示粉尘浓度和设定报警浓度，清楚直观。
(2) 关键技术指标：
1、电源电压：5-7V
2、工作温度：-10-65摄氏度
3、消耗电流：20mA最大
4、最小粒子检出值：0.8微米
5、灵敏度：0.5V/(0.1mg/m3)
6、清洁空气中电压：0.9V  经典值
7、工作温度：-10~65℃
8、存放温度：-20~80℃
2.2 工作原理
2.2.1 粉尘检测原理
测尘原理是用粉尘采样器或呼吸性粉尘采样器抽取采集一定体积含尘空气，含尘空气经过滤膜时，粉尘被捕集在滤膜上，再利用光学原理测得粒径。
光学测粉尘用到两个原理,朗伯特-比尔（Lambert-Beer）定律和米（Mie）理论。本设计检测原理用基于光学检测法中浊度法。基于朗伯特-比尔定律测量光透过被测物质后，因为散射吸收而使光强减弱，经过测定光束经过被测介质前后光强比之来定量粉尘浓度。其原理以下：
一束强度为I0单色平行光照射在含有粉尘检测区，因为粉尘对光吸收和散射，出射光强便会衰减。依据朗伯特-比尔定律，对均匀分布粉尘，入射光强和出射光强相关：

式中：Q为消光系数，它和入射光波长λ、粉尘粒子直径d、粉尘物质折射率m相关，可按Mie理论和专用算法程序计算。N为粉尘密度，A是直径为d粉尘粒子截面积，W为粉尘质量浓度；ρ为粉尘质量密度。若设某种分布粉尘尘粒直径为d1浓度为w1，则：

式中：,对于某种粉尘测量系统而言，C是一常数；M为测量时粉尘粒子按粒径分档数。由公式1-2得:

式(1-3)是在单色入射光情况下得到。采取多波长入射时，对每一波长λi,全部有对应一个式(1-3)，故得方程：

式中：为消光列向量，能够经过实测各波长对应及测得：

其中：T称为消光系数矩阵。T中个元素，可由计算机预先算出。为粉尘总质量浓度分布列向量。求解式1-4便可求得W及粉尘总质量浓度。不难看出，多波长消光测尘中，是经过测得多种粒径粉尘质量浓度得到总粉尘浓度，所以能实时地反应粉尘分布影响，为粉尘浓度高精度测量提供了可能。再者，测量粉尘浓度同时，还能测粉尘粒度分布（分散度）。
依据粉尘离子散射特征，确定最小粒径前置输出端信号幅值U，然后每个0.1μm定义直径档，并预先设定好各档甄别电平，用其中一个标准粒子输入粉尘测试仪。
2.2.2温湿度原理
1.通讯过程图1所表示

图一 通讯过程

总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等候DHT11响应,主机把总线拉低必需大于18毫秒,确保DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机开始信号后,等候主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等候20-40us后, 读取DHT11响应信号,主机发送开始信号后,能够切换到输入模式,或输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。

图二

总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据全部以50us低电平时隙开始,高电平长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.假如读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检验线路是否连接正常.当最终一bit数据传送完成后，DHT11拉低总线50us,随即总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

图三 数字0信号表示方法

图四 数字1信号表示方法
2.2.3人体感应原理
两种触发方法：（可跳线选择）
a、不可反复触发方法:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平；
b、可反复触发方法：即感应输出高电平后，在延时时间段内，假如有些人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体每一次活动后会自动顺延一个延时时间段， 而且以最终一次活动时间为延时
时间起始点)。
2.2.4 系统工作原理
本系统工作原理是：将电源开关打开，当给一个由测尘原理将粉尘浓度转换得来0～5V电压信号时，信号经过ADC0809转换为八位二进制数进入单片机，经过处理后转变为三位十进制数经过I/O口在LED1602液晶显示上显示出正确数值。数值量随输入电压扰动而改变。同时键盘设定参考值送入单片机，当采集目前粉尘浓度大于参考值时，单片机驱蜂鸣器报警。

2.3粉尘检测程序框图和步骤图
因为软件和硬件是密不可分，所以由系统硬件结构图能够得出软件设计程序框图和步骤图。
2.3.1 程序框图设计
依据系统结构图所得出各模块图2-1所表示。

AT89C52
单
片
机
复位电路

声光报警
电源电路
按键电路
信号电路

1602显示
LED灯

图2-1 系统结构图
图 2-1所表示系统所设计程序分为以下五个部分。
(1) 信号采集程序：该程序设计关键是将模数转换得来数字信号输入到单片机内部。
(2) LED 显示程序：本程序设计关键完成粉尘浓度及温湿度数字显示。
(4) 键盘输入部分：该部分关键完成浓度参考值设定和显示切换。

2.3.2 粉尘检测仪程序主步骤图设计
依据硬件系统结构图所设计程序主步骤图以下图2-2所表示。

图2-2程序主步骤图

三 家庭环境监测系统硬件设计
3.1单片机部分
3.1.1 系统CPU 器件选择
CPU是粉尘检测器关键，完成数据采集、处理、输出、显示等功效,是整个仪器正常工作基础，它选择直接关系到整个系统工作。选择高速/低功耗/超强抗干扰新一代8051单片机-STC89C52，指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制，适适用于强干扰场所。

STC89C52单片机系统电路图3-1所表示：

图3-1 STC89C52单片机系统电路

单片机最小系统复位、晶振电路介绍
（1）复位电路设计
复位电路是使单片机CPU或系统中其它部件处于某一确定初始状态，并从这上状态开始工作。
① 单片机常见复位电路
通常单片机复位电路有两种：上电复位电路，按键复位电路。上电复位电路：上电复位是单片机上电时复位操作，确保单片机上电后立即进入要求复位状态。它利用是电容充电原理来实现。按键复位电路：它不仅含有上电复位电路功效，同时它操作比上电复位电路操作要简单多。假如要实现复位话，只要按下RESET键即可。它关键是利用电阻分压来实现在此设计中，采取上电自动复位电路。按键复位电路图3-2所表示。

图3-2按键复位电路

② 复位电路工作原理
上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复位操作。上电瞬间RESET引脚取得高电平，伴随电容充电，RERST引脚高电平将逐步下降。RERST引脚高电平只要能保持足够时间（2个机器周期），单片机就能够进行复位操作。上电和按键全部有效复位电路不仅在上电时能够自动复位，而且在单片机运行期间，利用按键也能够完成复位操作
（2）晶振电路设计
晶振电路用于产生单片机工作所需要时钟信号，而时序所研究是指令实施中各信号之间相互关系。单片机本身就如一个复杂同时时序电路，为了确保同时工作方法实现，电路应在唯一时钟信号控制下严格地工作。
通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个赔偿电容组成自激振荡器，图4. 4Y1、C1、C2。能够依据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率石英晶体，赔偿电容通常选择30pF左右瓷片电容。晶振电路图3-3所表示。

晶振电路图3-3所表示。
3.2 信号采集电路

图3-4 信号采集电路
GP2Y1010AUOF粉尘传感器结构特征以下3-5图所表示。
图3-5 GP2Y1010AUOF粉尘传感器结构
P2Y1010AUOF粉尘传感器是用光学方法测量悬浮于气相介质或液相介质中微小微粒特征传感器装置，含有光测技术非接触式测量、不扰动被测对象等特点。GP2Y1010AUOF粉尘传感器能够感知烟草产生烟气和花粉,房屋粉尘等1微米以上微小粒子.体积小,重量轻,便于安装.5V输入电路,便于信号处理.内藏气流发生器,能够自行吸引外部大气.灰尘传感器保养简单,能够长久保持传感器特征.
3.3 LCD1602液晶显示设计电路

图3-6 液晶显示电路设计

LCD1602A 是一个工业字符型液晶，能够同时显示16x02 即32个字符。（16列2行）。在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品经过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中全部能够看到，显示关键是数字、专用符号和图形。在单片机人机交流界面中，通常输出方法有以下多个：发光管、LED数码管、液晶显示器。发光管和LED数码管比较常见，软硬件全部比较简单。
在单片机系统中应用液晶显示器作为输出器件有以下多个优点：
因为液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不停刷新新亮点。所以，液晶显示器画质高且不会闪烁。
液晶显示器全部是数字式，和单片机系统接口愈加简单可靠，操作愈加方便。
液晶显示器经过显示器上电极控制液晶分子状态来达成显示目标，在重量上比相同显示面积传统显示器要轻得多。
相对而言，液晶显示器功耗关键消耗在其内部电极和驱动IC上，所以耗电量比其它显示器要少得多。
液晶显示原理是利用液晶物理特征， 经过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这么即能够显示出图形。液晶显示器含有厚度薄、适适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示特点，现在已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。
3.4 声光报警提醒电路及LED灯电路

图3-7 声光报警提醒电路

3.4.2蜂鸣器驱动电路:
通常全部包含以下多个部分：一个三极管、一个蜂鸣器、一个限流电阻。
蜂鸣器为发声元件，在其两端施加直流电压（有源蜂鸣器）或方波（无源蜂鸣器）就能够发声，其关键参数是外形尺寸、发声方向、工作电压、工作频率、工作电流、驱动方法（直流/方波）等。这些全部能够依据需要来选择。本设计采取有源蜂鸣器。三极管Q1起开关作用，其基极低电平使三极管饱和导通，使蜂鸣器发声；而基极高电平则使三极管关闭，蜂鸣器停止发声。
3.6按键电路
本设计采取按键接低方法来读取按键，单片机初始时，因为为高电平，当按键按下时候，会给单片机一个低电平，单片机对信号进行处理
单片机键盘有独立键盘和矩阵式键盘两种：独立键盘每一个I/O 口上只接一个按键，按键另一端接电源或接地，这种接法程序比较简单且系统愈加稳定；而矩阵式键盘式接法程序比较复杂，不过占用I/O少。依据本设计需要这里选择了独立式键盘接法。
3.6.1按键硬件电路以下图3-8所表示：

图3-8按键硬件电路
四 家庭环境监测系统软件设计
4.1系统程序步骤

图4-1 系统程序步骤
4.2 浓度参考值键盘设定程序设计
因为不一样环境中粉尘浓度不一样，粉尘流动量也不一样，人在不一样环境中工作所承受最大粉尘量也不一样，所以在更换环境时要设置不一样粉尘浓度参考值（该环境中能接收粉尘浓度最大值），当浓度超出所设定值时，粉尘检测仪报警，我们依据报警就能够采取对应方法或使人员撤离工作现场或动力降低粉尘浓度。 本模块利用独立按键方法经过三个独立按键累加输入参考值，经过单片机比较采集数据和参考值来控制蜂鸣器是否报警。同时能够经过独立按键来进行参考值和目前浓度值显示切换。

4.2.1 键盘扫描设计
在单片机应用系统中，扫描键盘只是CPU工作任务之一。在实际应用中要想做到既能立即响应键操作，又不过多占用CPU工作时间，就要依据应用系统中CPU忙闲情况，选择好键盘工作方法，此次设计关键是设计小型系统CPU工作比较空闲，所以用编程扫描方法。

(1) 键盘扫描程序功效
(a) 判别键盘上有没有键按下。其方法为扫描键盘接入口，若全为“1”，则键盘无键按下，若不全为“1”，则有键按下。

(b) 去除键抖动影响。其方法为判定到有键按下后，软件延时一段时间（通常为10ms左右）后，再判定键盘状态，假如仍为按下状态，则认为有一个确定键按下，不然按键抖动处理。当键盘释放时，判定到有键释放也软件延时一段时间，假如仍为键释放状态，则认为键确实释放了。

(c) 求按键位置，对各键进行逐一扫描，最终却定按下键号。

图4-2 键盘扫描程序步骤

4.3 信号采集部分程序设计
因为粉尘浓度是连续改变模拟信号，经过粉尘采集器能够将环境中粉尘浓度转换为模拟电信号，然后经过信号放大器将转换来电信号放大成0～5V电压信号。

4.3.1 数据采集步骤图设计
粉尘数据采集模块步骤图图4-3所表示。

图4-3 粉尘数据采集模块步骤

4.4 蜂鸣器报警部分程序设计
该部分是当采集到环境中粉尘浓度大于参考值时，单片机就会驱动蜂鸣器报警，然后采取对应方法降低粉尘浓度或使人员撤离工作现场。该蜂鸣器是经过P3^3口和单片机相连。

图4-4 报警电路步骤设计
4.5 LED1602液晶显示部分程序设计
对于人机交互式单片机系统来说，不仅需要响应用户输入，同时也需要将部分测控信息输出显示。这些显示信息能够提供实时数据或图形结果，方便于掌握系统状态并进行分析处理。现在，在单片机中最常见是LED1602液晶显示器。其成本低廉、使用简便，能够显示数字或多个特定字符。
4.5.1显示步骤图设计
LED1602液晶显示步骤图以下图4-5所表示。

图4-5 LED1602液晶显示步骤
五 DHT11产品概述 
 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出温湿度复合传感器。它应用专用数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品含有极高可靠性和卓越长久稳定性。传感器包含一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并和一个高性能8位单片机相连接。所以该产品含有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器全部在极为正确湿度校验室中进行校准。校准系数以程序形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小体积、极低功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻应用场所最好选则。产品为4针单排引脚封装。其中电源引脚供电电压为 3.5--5.5V。传感器上电后，要等候1s以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF电容，用以去耦滤波。DHT11经典应用电路图所表示，其连接电路简单，只需要占用控制器一个I/O口即可完成上下位连接。提议连接线长度短于20时用5K上拉电阻,大于20米时依据实际情况使用适宜上拉电阻。

六 HC-SR501人体感应模块功效特点
1、全自动感应:人进入其感应范围则输出高电平，人离开感应范围则自动延时关闭高电平，输出低电平。
2、光敏控制（可选择，出厂时未设）可设置光敏控制，白天或光线强时不感应。
3、温度赔偿(可选择，出厂时未设)：在夏天当环境温度升高至30～32℃，探测距离稍变短，温度赔偿可作一定性能赔偿。
4、两种触发方法：（可跳线选择） a、不可反复触发方法:即感应输出高电平后，延时时间段一结束，输出将自动从高电平变成低电平； b、可反复触发方法：即感应输出高电平后，在延时时间段内，假如有些人体在其感应范围活动，其输出将一直保持高电平，直到人离开后才延时将高电平变为低电平（感应模块检测到人体每一次活动后会自动顺延一个延时时间段，而且以最终一次活动时间为延时时间起始点)。
5、含有感应封锁时间(默认设置:2.5S封锁时间)：感应模块在每一次感应输出后（高电平变成低电平），能够紧跟着设置一个封锁时间段，在此时间段内感应器不接收任何感应信号。此功效能够实现“感应输出时间”和“封锁时间”二者间隔工作，可应用于间隔探测产品；同时此功效可有效抑制负载切换过程中产生多种干扰。(此时间可设置在零点几秒—几十秒钟)。
6、工作电压范围宽：默认工作电压DC4.5V-20V。
7、微功耗:静态电流<50微安，尤其适合干电池供电自动控制产品。8、输出高电平信号：可方便和各类电路实现对接。
七 家庭环境监测系统测试结果及结论
7.1 调试
调试过程中首先要检测就是硬件电路设计原理是否正确、能否达成预期效果和实现方法是否简便等等；其次在焊接好难有线电路以后，认真检验电路焊接情况。这次采取是分块调试方法，PM2.5粉尘检测电路，控制电路和单片机控制电路进行调试。在对每个模块进行调试过程中又采取了由局部到整体，由简单到复杂调试方法，最终再将各个模块总和成一个整体。

在调试过程中碰到问题有：
(1) 因为在焊电路之前没有根本调查过电阻大小对PM2.5粉尘检测电路影响，造成一直认为传感器不工作，显示器是没有数据显示，以后换了适宜电阻，数据也检测出来了；
(2) 在解码程序编写过程中，经过数次程序修改和硬件调试，基础上能很好地实现自动报警。
处理：对电路进行测试,如对单片机输出管脚信号进行测试，观察是否存在漏焊,虚焊,或元件损坏现象。若无此问题查看烧写程序是否正确无误，对程序进行认真修改。当显示亮度不好时阻器阻值，直到看到适宜亮度为止。
经过数次反复调试和分析,能够对电路原理及功效愈加熟悉,同时提升了设计能力和及对电路分析能力。同时在软件编程方面得到更到提升,对编程能力得到加强，同时对所学知识得到很大提升和巩固。
以下为硬件实物图：
可经过手动按键自我设定

参 考 文 献
[1] 何立民.单片机应用技术选编[M].北京：北京航空航天大学出版社，1993：23-24
[2] 李卫东，李铁军，刘华，曹福德.HG-HC智能烟尘粉尘测量仪[J].仪器仪表学报，，
[3] 董爱华，余琼芳.煤矿井下粉尘信号光电检测电路研究[J] .仪器仪表学报，，[5] 董晓红.同时粉尘测试仪设计和实现[D]．成全部：四川大学.
[4] 梅丽凤，王艳秋，汪琉铎，任国臣.单片机原理及接口技术[M].北京：清华大学出版社，：310-321．
[5] 唐娟.粉尘浓度在线监测技术现实状况及发展趋势[J].矿业安全和保护，：69-74．
[6] 吴泉英.数字式粉尘测试仪中信号处理[J].苏州城建环境保护学院学报，1999：89-100
总结
经过一番努力后，粉尘测试仪设计最终完成。在设计该粉尘测试仪过程中，我首先根据粉尘检测仪功效设计出其大致电路电路方框图，然后分析各个功效模块：信号采集模块、信号转换模块、LED1602显示模块。选好材后画出电路原理图，再到编写程序，最终进行仿真，这次课题设计能够说成功完成。说到编写程序是可花了不少功夫，因为该设计需要正确到小数位个位，这个可给我带来了苦恼，在同学帮助下最终处理了这个问题。试验结果表明此粉尘测试仪实现后含有读取方便、显示直观、电路简练等优点，符合电子仪器仪表发展趋势，含有良好市场前景。
在整个设计过程中，充足发挥了人主观能动性，自主学习，学到了很多没学到知识。程序编写中，因为思绪不清楚，开始时碰到了很多问题，经过静下心来思索查资料，和同学讨论，向老师请教，理清了思绪，完成对程序编写。经过设计提升了对单片机认识，深入熟悉和掌握单片机结构及工作原理。经过实际程序设计和调试，逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术，提升软件设计、调试能力；经过这次设计熟悉以单片机关键应用系统开发全过程，掌握硬件电路设计基础方法和技术，掌握相关电路参数计算方法。以后经过思索我们又加上了温湿度检测系统和人体感应系统，使其对环境检测更全方面，同时也愈加节能。。最终很好完成了设计，达成了预期目标。
附录一：系统程序
主程序
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#include "lcd.h"
#include "dht11.h"
#include "pm25.h"

sbit P2_2 = P2^2;

uchar code table3[]="T: ℃ HD: % ";
//uchar code table []="PW2.5:0.00mg/m3";

void timer1init(void)//定时器0，16位方法2
{

TMOD=0x11;//设置定时器0为工作方法1
TH0=(65536-500)/256;
TL0=(65536-500)%256;
ET0=1;//开定时器0中止
TR0=0;//开启定时器0
EA=1;
}

void main()
{
P2_2=1;
lcdrw=0;
led=0;
Alarm=read_Byte(0x2100);
if((Alarm==0)||(Alarm>80))
Alarm=35;
init1602();
timer1init();
for(temp=0;temp<15;temp++)
{
write_data(table[temp]);
delay1(20);
}
write_com(0x80+0x40);
for(temp=0;temp<15;temp++)
{
write_data(table3[temp]);
delay1(20);
}
/*
write_com(0x80+0x48);
write_data(Alarm/10+0x30);
delay1(20);
write_data(Alarm%10+0x30);
delay1(20);
*/
while(1)
{
RH();
//humidity
write_com(0x80+0x4a);
write_data(U8RH_data_H/10+0x30);
delay1(20);
write_data(U8RH_data_H%10+0x30);
delay1(20);
//temperature
write_com(0x80+0x42);
write_data(U8T_data_H/10+0x30);
delay1(20);
write_data(U8T_data_H%10+0x30);
delay1(20);

key();//按键监测
flag=0;
led=1;
TH0=(65536-280)/256;
TL0=(65536-280)%256;
TR0=1;//开启定时器0
while(flag==0);
choiceADC(0);
led=0;
delay(100);
if(vvv>=32)
{
if(vvv>179)
{
speaker=0;
tt=vvv;
tt=tt/256*5;
tt=75*(tt-3.5)+45;
vvv=tt;
}
else
{
tt=vvv;
tt=tt/256*5;
tt=15.625*(tt-0.62)+1;
vvv=tt;
}

if(vvv>Alarm)
{
jishu++;
if(jishu>=3)
{
jishu=3;
speaker=0;
}
}
else
{
speaker=1;
jishu=0;
}
}
else
{
speaker=1;
vvv=0;
}
write_com(0x80+6);
write_data(vvv/100+0x30);
delay(20);
write_data('.');
delay(20);
write_data(vvv%100/10+0x30);
delay(20);
write_data(vvv%10+0x30);
delay(20);
}
}

void time0() interrupt 1
{
flag=1;
TR0=0;

}
致 谢
本文是在陆老师悉心指导下完成。陆老师从论文选题、研究方法、论文写作、试验等诸方面全部给了细致、精心指导，在生活上更是细心照料着我们。她严谨治学态度，扎实做人风格，深厚理论知识使我受益匪浅，我想假如没有陆老师这开放性思想指导我就极难在此有所突破了。她待人和蔼、认真求实工作作风，对指导传感器试验主动负责态度全部深深影响着立即走出社会我。让我不仅系统掌握了专业知识体系，也让我有了正确态度和坚定地信念去面对未来。在此谨向陆清茹老师表示衷心感谢。
在论文立即完结之际，心情很激动，从论文选题，试验到顺利完成，那么多老师、同学、好友全部给了我莫大帮助，在这里请接收我真挚谢意！谢谢全部给我关心和帮助好友们！
11月1日