近年来，国内外雾霾天气肆虐，人们开始逐渐重视PM2.5检测技术的相关研究。本文详细讨论了国内外PM2.在分析总结空气质量检测研究现状的基础上，结合日常生产生活PM2.5.人性化、智能化地设计了空气质量检测的需求。PM2.5.空气质量检测系统。
151单片机为核心控制单元；
2.使用粉尘传感器（GP2Y1010AU0F）检测粉尘浓度；
3、通过ADC将模拟信号转换为数字信号，传输到单片机读取处理；
4、采用LCD数据显示为1602液晶；
5.当浓度超标时，蜂鸣器 LED声光报警；
6.用按钮设置浓度报警阈值；
K1.设置键，进入阈值设置界面；
K2.加键，浓度报警值 1操作；
K三、减键、浓度报警值-1操作；
根据设计的相应系统方案和所选设备，设计了系统框图，包括主控制器电路、粉尘传感器电路、模数转换电路、液晶显示电路、按键电路、电源时钟电路和声光报警电路。
采用AltiumDesigner作为电路设计工具。AltiumDesigner设计原理图，PCB绘制编辑、拓扑逻辑自动布线、信号完整性分析、设计输出等技术的完美集成，为设计师提供了新的设计解决方案，使设计师能够轻松设计，熟练使用该软件将大大提高电路设计的质量和效率。
单片机管脚说明：
P0端口（P0.0-P0.7）：P0口为一个8位漏极开路双向I/O每个引脚可吸收8TTL门电流。当P第一次写1口管脚时，定义为高阻输入。P0可用于外部程序数据存储器，可定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 当口作为原码输入口时FIASH校验时，P此时输出原码P外部必须被拉高。
P1端口（P1.0-P1.7）：P1口是提供内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，内部上拉为高电平，可作为输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校准时，P第八位地址接收1口。
P2端口（P2.0-P2.7）：P两口为8位双向双向，内部上拉电阻I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P当两口被写为1时，管脚被内部上拉电阻拉高，并作为输入。因此，作为输入，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是因为内部上拉。P存取外部程序存储器或16位地址外部数据存储器时，2口，P二口输出地址高八位。当给出地址1时，它利用内部上拉优势，读写外部八位地址数据存储器，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH在编程和位地址信号和控制信号进行编程和验证。
P3端口（P3.0-P3.7）：P三口管脚是一个双向的，具有内部上拉电阻I/O端口可接收输出4个TTL门电流。当P三口写入1后，被内拉成高电平，用作输入。作为输入端，由于外部下拉为低电平，P三口输出电流（ILL）。P三口同时接收一些闪烁编程和编程验证的控制信号。
VCC(40):供电电压为5V。 GND(20):接地。
RST(9):复位输入。当振荡器运行时，当引脚出现两个以上机器周期（24个振荡周期）时，单片机将被复位。只要引脚保持高电平，51芯片就会循环复位。复位后P3.0-P3.7口均置1，引脚电平高，程序计数器和特殊功能寄存器SFR全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，芯片是ROM的00H开始操作程序。复位操作不会对内部RAM有所影响。
ALE/PROG (30):当访问外部存储器时，地址锁定允许的输出电平用于锁定地址的低位字节。在FLASH该引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变频率周期输出正脉冲信号，是振荡器频率的1/6。因此，它可以用作外部输出的脉冲或定目的。但需要注意的是，每当用作外部数据存储器时，它就会跳过一个ALE脉冲。如果想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。此外，引脚略微拉高。如果微处理器在外部执行ALE如果禁止，无效。
PSEN(29):外部程序存储器的选择信号。在外部程序存储器的指令期间，每个机器周期为两次PSEN但在访问外部数据存储器时，这两次是有效的PSEN信号不会出现。
XTAL1(19):输入反向振荡放大器和内部时钟工作电路。 XTAL2(18):反向振荡器输出。
EA/VPP(31)：当EA在此期间，外部程序存储器(00000H-FFFFH），无论是否有内部程序存储器。注意加密1，EA锁定内部RESET；当EA当端部保持高电平时，内部程序存储器。FLASH该引脚也用于编程期间的12V的编程电源（VPP）。
采用Proteus7.作为模拟设计工具。Proteus是一个名字EDA工具(仿真软件)从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换PCB从概念到产品了从概念到产品的完整设计。
主程序设计
void main() { // while(1); LCD1602_init(); //LCD初始化 Init_EEPROM_dat(); ///初始化数据 将保存到EEPROM读出数据 beep=1; //关蜂鸣器 GotoXY(0,0); ////设置显示数据地址 列位，行 Print("PM2.5: mg/m3"); //PM2.5空气质量指数 GotoXY(0,1); ////设置显示数据地址 列位，行 Print("Alarm: mg/m3"); covert_PM2_5(Alarm_DUST); //PM2.5报警值转换显示 LCD1602_Print(6,1,&PM_buf[0]); //显示PM2.5报警值 PM2_5_LED=0; ///关闭传感器LED InitTimer() PM2_5采样定时 while(1) { scan_key(); //按键扫描程序 if(set_flag==0) { if(PM2_5_flag==1) { PM2_5_flag=0; DUST=median(ADC_Get,10)；//冒泡排序，10次 求取中值 DUST_Value=(DUST/256.0)*5000; //转换成电压值mv 8位A/D DUST_Value=DUST_Value*0.172-0.0999//固体悬浮颗粒浓度计算 (V-0.0356)*120000 if(DUST_Value<0) DUST_Value=0; if(DUST_Value>650) DUST_Value=650; //限位 DUST=(uint)DUST_Value; TH0=0xDA;//定时9.68ms 12MHz TL0=0x30; ET0=1; TR0=1; time_count ; if(time_count>=10) //每隔500左右ms，更新一次显示数据 { time_count=0; if(DUST>Alarm_DUST) //判断报警 { alarm_flag=1; beep=0; //开蜂鸣器 } else { alarm_flag=0; beep_flag=0; beep=1; //关蜂鸣器 } covert_PM2_5(DUST); //PM2.5值转换显示 LCD1602_Print(6,0,&PM_buf[0]); //显示PM2.5值 } } } } }源文件获取
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