PM2.5空气质量检测仪的设计与制作 - 图文(5)

4.5 LED1602液晶显示部分的程序设计

对于人机交互式单片机系统来说，不仅需要响应用户输入，同时也需要将一些测控信息输出显示。这些显示信息可以提供实时的数据或图形结果，以便于掌握系统的状态并进行分析处理。目前，在单片机中最常用的是LED1602液晶显示屏。其成本低廉、使用简便，可以显示数字或几个特定的字符。 4.5.1显示流程图设计

LED1602液晶显示流程图如下图4-5所示。

图4-5 LED1602液晶显示流程

五 PM2.5粉尘检测仪的测试结果及结论

5.1 调试

调试过程中首先要检测的就是硬件电路的设计原理是否正确、能否达到预期效果以及实现方法是否简便等等；其次在焊接好难有线电路之后，认真检查电路的焊接情况。这次采用的是分块调试的方法，PM2.5粉尘检测电路，控制电路以及单片机控制电路进行调试。在对每个模块的进行调试过程中又采用了由局部到整体，由简单到复杂的调试方法，最后再将各个模块总和成一个整体。

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在调试过程中遇到的问题有：

(1)由于在焊电路之前没有彻底调查过电阻的大小对PM2.5粉尘检测电路的影响，导致一直以为传感器不工作，显示屏是没有数据显示，后来换了合适的电阻，数据也检测出来了；

(2)在解码程序的编写过程中，经过多次的程序修改与硬件调试，基本上能很好地实现自动报警，智能开启换风机，及时改善空气环境的功能。

解决：对电路进行测试,如对单片机的输出管脚信号进行测试，观察是否存在漏焊,虚焊,或者元件损坏的现象。若无此问题查看烧写的程序是否正确无误，对程序进行认真修改。当显示亮度不好时阻器的阻值，直到看到合适的亮度为止。

经过多次的反复调试与分析,可以对电路的原理及功能更加熟悉,同时提高了设计能力与及对电路的分析能力。同时在软件的编程方面得到更到的提高,对编程能力得到加强，同时对所学的知识得到很大的提高与巩固。

如下为硬件实物图：

开关电源 1602LED液晶显示 PM2.5空气检测仪的设计与制作 LED灯显示 外接AT24C02，有掉电保存数据功能 GP2Y1010AUOF粉尘传感器每间隔10S更换一次采集浓度值检测更准确 STC12C5A60S2换风机系统，当超过预定值时自动转动 可通过手动按键设置报警值 声光报警系统，当超过预定值时自动报警

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结论

经过一番努力后，粉尘测试仪设计的终于完成。在设计该粉尘测试仪的过程中，我首先按照粉尘检测仪的功能设计出其大致的电路电路方框图，然后分析各个功能模块：信号采集模块、信号转换模块、LED1602显示模块的。选好材后画出电路原理图，再到编写程序，最后进行仿真，这次课题设计可以说成功完成。说到编写程序是可花了不少功夫，因为该设计需要精确到小数位的个位，这个可给我带来了苦恼，在同学的帮助下最终解决了这个问题。实验结果表明此粉尘测试仪实现后具有读取方便、显示直观、电路简洁等优点，符合电子仪器仪表的发展趋势，具有良好的市场前景。

在整个设计过程中，充分发挥了人的主观能动性，自主学习，学到了许多没学到的知识。程序编写中，由于思路不清晰，开始时遇到了很多的问题，经过静下心来思考查资料，和同学讨论，向老师请教，理清了思路，完成对程序的编写。通过设计提高了对单片机的认识，进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。通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，提高软件设计、调试能力；通过这次设计熟悉以单片机核心的应用系统开发的全过程，掌握硬件电路设计的基本方法和技术，掌握相关电路参数的计算方法。最终较好的完成了设计，达到了预期的目的。

但是由于个人能力的原因，这个没能解决所显示的数字有些闪动的效果，以及焊接技能需要加强锻炼在功能方面是显得非常的简单，只实现了三个最基本的功能，还有许多不足和可以扩展的地方。例如实现粉尘检测系统智能化、人性化等，这些有待以后来弥补，还望各位老师予以指正和修改。

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，2004， [3] 董爱华，余琼芳.煤矿井下粉尘信号光电检测电路的研究[J] .仪器仪表学报，2003，[5] 董晓红.同步粉尘测试仪的设计与实现[D]．成都：四川大学.2004

[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，2009：310-321．

[5] 唐娟.粉尘浓度在线监测技术的现状及发展趋势[J].矿业安全与保护，2009：69-74． [6] 吴泉英.数字式粉尘测试仪中的信号处理[J].苏州城建环保学院学报，1999：89-100

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附录一：系统程序

主程序

//头文件

#include #include #include

#define uchar unsigned char #define uint unsigned int

//定义按键

sbit Key_Up_ = P3^4; sbit Key_Down = P3^5; //定义风扇

sbit fs = P2^0;

//定义蜂鸣器LED报警

sbit DUST_Warn = P3^3; sbit LED1 = P2^3; sbit LED2 = P2^4; //定义标识

uchar FlagStart = 0; sbit LED = P3^2;

//全局变量定义，

const char ADC = 0x00; //P1^0 uint Counter;

uint DUST_SET; //固体颗粒的阈值 float DUST_Value;

uchar ADC_Get[10]={0}; //定义AD采样数组 uchar num=0;

//函数声明

void Data_Init(); void Timernit(); void ADC_Init(); 0_Init();

void Port_I

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uchar GetADVal(uchar); void KeyProcess(void);

//数据初始化 void Data_Init() {

Counter = 0; FlagStart=0; DUST_Value=0; DUST_Warn=1; LED=0; fs=1; }

//DS---185页 定时器初始化 定时10ms void Timer0_Init() {

//AUXR=0x80; //Time work in 1T mode TMOD = 1;

TL0 = (65536-30000)/256; TH0 = (65536-30000)%6; TR0 = 1; ET0 = 1; EA = 1; }

//定时器0中断

void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0 {

uint i,j;

TL0 = (65536-30000)/256; TH0 = (65536-30000)%6;

LED=1; //开启传感器的ＬＥＤ

for (j=0;j<222;j++); //0.28ms //延时0.28ms

ADC_Get[num]=GetADVal(ADC); //开启ADC采集 num++; if(num>9) {

FlagStart=1; num=0;

TR0 = 0; //先关闭定时器0 EA = 0;

} //采集10次，关闭定时器0，进行数据处理// for (j=0;j<25;j++);

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