因此，本设计针对这些方式的优缺点，制作出了一个便于携带，小巧并且美观，集成度高，调试便利，测试精度高，成本低廉的设计。

2 系统硬件总体设计及电路设计

2。1系统硬件总体设计

   本设计系统以 STC89C51 单片机为基本核心，主要包含粉尘传感器采集模块，A/D 模数转换ADC0832模块，单片机作为控制模块，显示屏作为显示模块4大模块。本设计系统通过传感器电路检测PM2。5粉尘信息，由AD模数转换，经过过过单片机的计算，最后在液晶上面显示。整个系统的框架结构如图1所示。

图1  整体系统框架结构图

2。2硬件电路设计及主要芯片介绍

2。2。1单片机最小系统

   单片机的最小系统就是使单片机能正常工作和发挥其功能的必要部分，也可被理解为由单片机组成的单片机可以使用最少的元件系统。对51系列单片机来说， 最小系统一般应该包括： 单片机、晶振电路、复位电路、输入/ 输出设备等。单片机最小系统框图如图2所示。

图2   单片机最小系统框图

（1）晶振电路:

晶振是为单片机提供工作信号脉冲的，这个脉冲就是单片机的工作速度。例如 ：12M芯片，单片机工作速度就是每秒12M 。当然 ，单片机的工作频率是有范围的 ，不能太大 一般24M就不上去了 ，不然不稳定。

晶体与单片机构成的XTAL1 XTAL0脚和脚一起振荡电路可以产生波(也就是说,不希望其他频率波)的存在,波对电路的影响不大,但会降低时钟振荡器电路的稳定性,为了电路稳定、ATMEL公司推荐两个销晶体访问两个10至50 pf pf陶瓷电容接地一起切波影响电路的稳定性,因此,晶体之间的电容可以10到50 pf pf。[2]

晶振电路如图3所示。

图3 晶振电路图

（2）复位电路:

   单片机复位电路就如同电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机时，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。当单片机运行时，一个程序运行环境受到干扰，按下复位按钮内部的程序也会自动从头开始执行。

   51单片机要复位只需要在第9引脚接个高电平持续2个机器周期就可以实现，复位操作通常有两种基本形式：上电自动复位和开关复位 。上电瞬间 ，电容两头电压不能突变 ,此时电容的负极和 RESET 相连，电压全都加在了电阻上，RESET 的输入为高，芯片被复位。随之+5V电源给电容充电，电阻上的电压逐渐减小，最后约等于0 ,芯片正常工作。并联在电容的两端为复位按键，当复位按键没有被按下的时候电路实现上电复位，在芯片正常工作后 ，通过按下按键使RST管脚出现高电平达到手动复位的效果。[3]

 复位电路图如图4所示。 

图4  复位电路图

（3）P0口外接上拉电阻:论文网

   P0口作为I/O口输出的时候时，输出低电平为0，输出高电平为高组态（并非5V，相当于悬空状态）。也就是说P0口不能真正的输出高电平，给所接的负载提供电流，因此必须接上拉电阻（一电阻连接到VCC），由电源通过这个上拉电阻给负载提供电流。由于P0口内部没有上拉电阻，是开漏的，不管它的驱动能力多大，相当于它是没有电源的，需要外部的电路提供，绝大多数情况下P0口是必需加上拉电阻的。有以下一些情况不需要接上拉电阻： 

1。一般51单片机的P0口在作为地址/数据复用时不接上拉电阻； 

2。作为一般的I/O口时用时，由于内部没有上拉电阻，故要接上上拉电阻；