方案二:采用单片机作为系统控制器。单片机具有可靠性强、性价比搞、电压低、功耗低等优点得到迅猛发展和大范围推广,单片机算术运算功能强,软件编程灵活,自由度大,可用软件编程实现各种逻辑功能,本身带有定时器、计数器,可以用来定时和计数,并且其功耗低,体积小,计数成熟和成本低等优点。

基于以上分析,拟定方案二,用STC89C52单片机作为控制器 [1]。

2。2。2 显示方案的选择

方案一:采用点阵式数码管显示,点阵式数码管是由八行八列的发光二极管组成,对于显示大字体的广告和通知比较适合,如采用在普通的万年历显示,就有些太浪费,且价格也相对较高,所以不用此种作为显示。 

方案二:采用LED数码管动态扫描,LED数码管价格虽适中,对于显示数字也最合适,而且采用动态扫描法与单片机连接时,占用的单片机口线少。但是由于数码管动态扫描需要借助74LS164移位寄存器进行移位,该芯片在电路调试时往往会有很多障碍,所以不采用LED数码管作为显示。 

方案三:采用LCD液晶显示屏,液晶显示屏的显示功能强大,可显示大量文字、图形。显示多样、清晰可见。

对于PM2。5检测仪而言,一个1602的液晶屏即可,能同时在屏幕上显示测量结果和报警值,界面非常直观,且价格也还实惠。所以本设计采用方案三的LCD1602液晶显示屏作为显示模块。

2。2。3 传感器模块的选择

方案一:采用夏普的第一代PM2。5传感器GP2Y1010AU0F,该传感器采集到测量结果后,会输出一个模拟电压,然后借助AD转换芯片,把模拟量转为数字量再传给单片机进行计算处理。 

方案二:采用夏普的第二代PM2。5传感器GP2Y1051AU0F,二代传感器是对一代传感器的一个升级,采集到测量结果后,会通过串口直接输出,此时单片机只要通过串口读取数据即可。

通过以上分析,二代传感器只需3根线即可和单片机传输数据,外围元件较一代传感器少了很多,带来的好处就是连线简单、电路更加稳定,并且省去了AD转换这个环节,使得测量结果更加精确。因此采用方案二,使用夏普的二代PM2。5传感器GP2Y1051AU0F。

2。3空气质量检测系统总体方案设计族元素文献综述

如图2-1,整个系统以STC89C52单片机为核心器件,配合电阻电容晶振等器件,构成单片机的最小系统。其它个模块围绕着单片机最小系统展开。其中包括,显示设备使用1602液晶,可以同时显示PM2。5的测量结果和报警值等信息;PM2。5传感器模块采用夏普的GP2Y1051AU0F,该传感器通过串口和单片机进行数据传输。报警模块是蜂鸣器,当检测到的结果超出设置的阈值时,进行报警提醒。本设计还有2个按键作为操作输入设备,可以对报警值的大小进行调节。最后是供电采用常用的USB 5V进行供电 [5]。

                 

       

    图2-1 空气检测系统框图

2。4单片机最小系统

2。4。1STC89C52简介

(1)概述

STC89C52是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。STC89C52有40个引脚, 32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。

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