基于51單片機(jī)的空氣質(zhì)量檢測儀_改稿

1、 畢業(yè)設(shè)計用紙摘要隨著電子信息的快速發(fā)展，越來越多的電子設(shè)備應(yīng)用在我們生活中。本次設(shè)以STC89C52單片機(jī)為控制核心，通過使用PM2.5檢測傳感器模塊、LCD液晶顯示模塊、按鍵控制模塊、報警模板，實現(xiàn)基于單片機(jī)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)。本次設(shè)計主要針對的是解決檢測空氣中PM2.5的值，設(shè)計分為硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩個部分，軟件設(shè)計主要是根據(jù)硬件需要實現(xiàn)的功能，按照軟件流程圖進(jìn)行編碼設(shè)計，硬件設(shè)計主要是按照不同的模塊進(jìn)行，把整體的硬件分成模塊電路設(shè)計。軟件設(shè)計中使用C語言作為單片機(jī)的開發(fā)語言，由于C語言是偏向于底層硬件語言，其比匯編更加通俗易懂，比高級語言更加適合對硬件的直接控制，而且具有很好的移植性

2、。通過硬件和軟件的設(shè)計系統(tǒng)可以實現(xiàn)對空氣質(zhì)量PM2.5的檢測和顯示，當(dāng)系統(tǒng)檢測空氣中PM2.5的的濃度值高于正常標(biāo)準(zhǔn)時，報警模塊將發(fā)出報警，當(dāng)空氣PM2.5濃度值低于報警閾值時，報警停止。本次設(shè)計空氣檢測儀操作簡單、成本低、性能穩(wěn)定、是只能家居的首選。關(guān)鍵字：單片機(jī)；PM2.5傳感器；報警器；LCD顯示器； ABSTRACTWith the development of high and new technology, SCM has been used more and more in daily electronic products. With the STC89C52 microcon

3、troller as control core, through the use of PM2.5 sensor module, LCD LCD module, key control module, alarm template, implementation of air quality detecting system based on mcu. The design of the air quality detection instrument based on MCU is mainly divided into the design of hardware circuit and

4、software program of the preparation of the two part, the hardware design according to the overall plan of system diagram design, the overall design of the hardware circuit is divided into modules. In the software design uses the monolithic integrated circuit C language realization system that that t

5、he entire procedure writes, uses the C language to carry on the programming to be possible to make the program readability good, and the procedure is easy to transplant. Through the design of hardware and software can achieve the measurement of air quality in PM2.5 and showed that when the concentra

6、tion of the detection system of PM2.5 in the air was higher than the normal standard, the alarm module will give an alarm when the air PM2.5 concentration below the alarm threshold, the alarm stops. The design of the air detector is simple, low cost, stable performance, is the only choice for home.K

7、EYWORDS: MCU; PM2.5 sensor; Alarm; LCD display; 目 錄摘要IABSTRACTII目 錄III第一章 緒論51.1課題背景51.2設(shè)計任務(wù)和基本要求5第二章 整體方案設(shè)計62.1 設(shè)計內(nèi)容介紹62.2 控制器選擇62.3顯示模塊選擇62.4系統(tǒng)整體方案設(shè)計7第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計83.1單片機(jī)電路設(shè)計83.1.1單片機(jī)的最小系統(tǒng)組成83.1.2單片機(jī)的時鐘電路設(shè)計93.1.3單片機(jī)時鐘復(fù)位電路設(shè)計93.2顯示電路設(shè)計103.3 PM2.5傳感器電路設(shè)計123.4 報警電路設(shè)計133.5 按鍵電路設(shè)計13第四章 系統(tǒng)流程設(shè)計154.1 系統(tǒng)主流程設(shè)計1

8、54.2 按鍵流程設(shè)計16第五章 仿真與調(diào)試175.1 硬件調(diào)試175.2 軟件調(diào)試195.3仿真205.3.1 仿真軟件介紹205.3.2 仿真結(jié)果20第六章 總結(jié)22參考文獻(xiàn)23附錄 A 電路原理圖24附錄 B 程序25附錄C 原件清單27致謝28共28頁 第29頁 第一章 緒論1.1課題背景現(xiàn)在，關(guān)于單片機(jī)的使用非常普遍。很多系統(tǒng)控制過程都把單片機(jī)當(dāng)成主計算機(jī)，或者把它當(dāng)成分布式的控制系統(tǒng)里的前端計算機(jī)。這樣，可以達(dá)到模擬量收集、統(tǒng)計和計算、數(shù)據(jù)輸出等任務(wù)，之后還可輸出系統(tǒng)的控制信息。很多儀器儀表都使用單片機(jī)，它們被連接在不一樣的傳感器上，達(dá)到一些測量目的，比如頻率、速度、壓力等等一些測

9、量。另外，單片機(jī)還可以用在家庭設(shè)備上并且很普遍，比如說，現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)、智能家居中的一些設(shè)備，包括現(xiàn)在很多的兒玩家，很多都有單片機(jī)的應(yīng)用。在一些重要領(lǐng)域，單片機(jī)也有應(yīng)用，比如，在航空航天領(lǐng)域內(nèi)應(yīng)用，或者商業(yè)界應(yīng)用。技術(shù)發(fā)展日新月異，關(guān)于空氣質(zhì)量檢測技術(shù)也越來越微型化、可視化而且智能化了。該研究的主要想法為：下位機(jī)使用單片機(jī)，上位機(jī)使用PC機(jī)，同時把單片機(jī)與PC機(jī)連接到一起，然后測量空氣質(zhì)量情況。這個研究需要更加智能、可操作并且穩(wěn)定性強(qiáng)。我們國家的工業(yè)日新月異，空氣的質(zhì)量逐漸受到污染，能夠快速的檢測到周圍的環(huán)境質(zhì)量顯得尤為重要，能夠快速準(zhǔn)確的檢測到周圍環(huán)境中的空氣質(zhì)量也是最有效的方式?？諝獾淖兓?、

10、室內(nèi)裝修殘留的甲醛氣體、粉塵的污染等，這將無時不刻的威脅這人們的呼吸道疾病的發(fā)生，因此，一款可以實時檢測PM2.5的測試儀越來越受到人們的重視。1.2設(shè)計任務(wù)和基本要求設(shè)計任務(wù)：掌握單片機(jī)的基本應(yīng)用，軟件設(shè)計的編程設(shè)計、硬件的設(shè)計、系統(tǒng)的調(diào)試和需求分析等?；疽螅涸O(shè)計出一款能夠?qū)崟r檢測空氣中PM2.5情況的測試儀，同時當(dāng)檢測的PM2.5值大于閾值則啟動報警，可以通過手動按鍵設(shè)置報警閾值大小，在設(shè)計過程中按照分模塊的方法進(jìn)行，在每次焊接一個模塊，則測試一個模塊，最后進(jìn)行系統(tǒng)測試。第二章 整體方案設(shè)計2.1 設(shè)計內(nèi)容介紹具體功能，即到實時檢測空氣中的PM2.5值，達(dá)到閾值報警，設(shè)計內(nèi)容主要包含以

11、下幾個方面：（1）選擇適合本次設(shè)計的單片機(jī)；（2）系統(tǒng)軟件設(shè)計；（3）系統(tǒng)軟件硬件的連接調(diào)試。（4）系統(tǒng)仿真分析2.2 控制器選擇控制器是本次設(shè)計的PM2.5檢測控制系統(tǒng)的主要的核心部分。用戶通過在控制器中編寫單機(jī)控制程序，使控制器具有類似人體大腦一樣的邏輯功。在進(jìn)行控制器的選擇時,我們設(shè)計了如下的二種方案。方案一：采用可編程邏輯陣列（FPGA）作為系統(tǒng)的主控制器。FPGA是最近幾年逐漸興起并在相關(guān)領(lǐng)域廣泛使用的器件，能夠很好的進(jìn)行接口擴(kuò)展的功能，同時也可以進(jìn)行程序算法的控制3，除此之外FPGA還具有優(yōu)良的高速性?？梢哉fFPGA的功能是非常強(qiáng)大的。但是對于初學(xué)者來說，使用FPGA需要掌握的知識

12、內(nèi)容繁多而復(fù)雜，最大的難關(guān)便是編程環(huán)境的學(xué)習(xí)以及對于FPGA編程語言Verilog語言的學(xué)習(xí)。對于初學(xué)者來說不但困難，而且在有限的畢業(yè)設(shè)計期間內(nèi)還難以保證效率。方案二：使用STC89C52單片機(jī)設(shè)計。單片機(jī)采用CMOS工藝進(jìn)行制作而成，同時選用了來自宏晶公司所設(shè)計，具有很好的存儲性能。在引腳的兼容性上也做的十分好，編程難度適中，并可以良好地完成設(shè)計中的各項要求。綜合上面的分析討論，在兩種設(shè)計方案中，本次設(shè)計采用方案二作為方法。 2.3顯示模塊選擇顧名思義，顯示電路將信息以可視化的形式展現(xiàn)給使用者的。在本次設(shè)計中，我們需要顯示當(dāng)前檢測到的PM2.5值，也需要顯示設(shè)定的報警閾值。根據(jù)此需求得到了如

13、下兩種設(shè)計方案：方案一：使用LED數(shù)碼管實現(xiàn)對PM2.5值信息的顯示。數(shù)碼管按照原理可以分為共陰和共陽數(shù)碼管。數(shù)碼管的主要的特點是顯示亮度高，工作穩(wěn)定性好，而且數(shù)碼管的工作所需電流很小并可顯示0-F等字符字樣的數(shù)據(jù)。方案二：使用液晶顯示器顯示PM2.5值的相關(guān)的信息。顯示器型號為LCD1602，該型號的液晶顯示器可以分成兩行來顯示數(shù)據(jù)信息，支持對于數(shù)字和字母的顯示，但是不支持對中文的顯示，每行可以顯示16個字符。但是液晶顯示有一個缺點就是顯示的亮度不夠好。經(jīng)過對方案一和方案二的對比，本次設(shè)計中我們選用方案二進(jìn)行對顯示模塊的設(shè)計。2.4系統(tǒng)整體方案設(shè)計對空氣中的PM2.5進(jìn)行檢測是本次設(shè)計的主要

14、任務(wù)，我們所選用的單片機(jī)型號為STC89C52，PM2.5經(jīng)過檢測電路模塊檢測以后，將信息傳給單片機(jī)進(jìn)行處理，進(jìn)而在LCD液晶顯示器上進(jìn)行顯示出來，顯示器對檢測出來的PM2.5的值進(jìn)行顯示，然后再去判斷該值是否大于報警設(shè)置的閾值，如大于閾值，則會啟動報警電路。下圖2-1即是空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)：圖2-1 系統(tǒng)整體框圖設(shè)計第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1單片機(jī)電路設(shè)計該單片機(jī)是主要是有STC公司進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn)的一款基于51內(nèi)核的8位單片機(jī)，在優(yōu)點方面該單片機(jī)具有功耗低和性能穩(wěn)定的特點，在處理數(shù)據(jù)運(yùn)行方面比較快，是其他普通單片機(jī)的數(shù)倍。在51單片機(jī)上能夠運(yùn)行的程序，在該單片機(jī)一樣可以運(yùn)行，對于程序的開發(fā)和移植

15、具有很好的幫助。STC89C52單片機(jī)具有40個引腳，其中可以供用戶開發(fā)使用的有32個IO引腳，在內(nèi)存方面具有8K字節(jié)的Flash和512字節(jié)的RAM，同時具有4個外部中斷和2個內(nèi)部定時器中斷。單片機(jī)的最高的運(yùn)行的頻率為35MhZ，可以通過串口進(jìn)行程序的下載使用。如下圖3-1所示，為STC89C52單片機(jī)的引腳示意圖。圖3-1 單片機(jī)的引腳圖3.1.1單片機(jī)的最小系統(tǒng)組成本次設(shè)計中采用的單片機(jī)為STC89C52單片機(jī)，單片機(jī)最小的電路設(shè)計中最少需要包含晶振電路、復(fù)位電路、電源電路。其整體電路圖如下圖3-2所示。圖3-2單片機(jī)的最小系統(tǒng)構(gòu)成原理圖3.1.2單片機(jī)的時鐘電路設(shè)計STC89C52單片

16、機(jī)內(nèi)部有高增益反向放大器構(gòu)成的振蕩器，輸入/輸出端為XTAL1/XTAL2，對應(yīng)單片機(jī)的Pin19/Pin18引腳，在這兩個引腳兩端跨接石英晶體和微調(diào)電容，構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器，圖3-3是STC89C52工作在內(nèi)部時鐘方式的電路。所設(shè)計的電路中晶振頻率值為12MHz，微調(diào)電容器值為20pF。圖3-3時鐘電路3.1.3單片機(jī)時鐘復(fù)位電路設(shè)計復(fù)位電路是單片機(jī)不可缺少的重要部分之一，其主要功能是為單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)問題以后，能夠及時提供復(fù)位功能，讓單片機(jī)進(jìn)入初始化的過程。STC89C52單片機(jī)主要使用的是高電平復(fù)位，當(dāng)用戶按復(fù)位電路中的按鈕以后，電路中會給引腳一個高電平，單片機(jī)收到電平信號后，就

17、重新啟動。在設(shè)計復(fù)位電路時應(yīng)該注意如下問題：1.電源脈沖寬度足夠?qū)挘?.電源脈動形成誤復(fù)位。本設(shè)計的STC89C52單片機(jī)復(fù)位電路如圖3-4所示，具有上電復(fù)位和手動復(fù)位功能，選取的晶振、復(fù)位電容、復(fù)位電阻取值分別為12MHz、10uF、10K。圖3-4復(fù)位電路3.2顯示電路設(shè)計顯示器的主要的作用是用來顯示系統(tǒng)的相關(guān)的信息，本次設(shè)計中顯示器主要是顯示PM2.5等信息。單片機(jī)中常用的顯示器有液晶顯示和數(shù)碼管顯示兩種，為了能夠具有清晰的顯示效果，本次設(shè)計的基于單片機(jī)系統(tǒng)主要使用LCD液晶顯示器進(jìn)行顯示。本次先用的LCD顯示器是有長沙太陽人公司研發(fā)生產(chǎn)的產(chǎn)品，使用的是1602型號，在顯示上可以分兩行進(jìn)

18、行顯示，每行最多可以顯示16個字符，但是不支持對中文的顯示，在設(shè)置可以可以對顯示器的背景設(shè)置不同色調(diào)，同時對于顯示的字體可以進(jìn)行一定的設(shè)置。具體電路圖如下圖3-5所示。圖3-5 LCD1602引腳圖 每個引腳的說明如下圖3-5所示：編號符號引腳說明編號符號引腳說明1 VSS電源地9D2IO接口2VDD電源正極10D3IO接口3VL顯示偏壓信號11D4IO接口4RS數(shù)據(jù)選擇12D5IO接口5R/W讀寫端13D6IO接口6E使能信號14D7IO接口7D0IO接口15BLA背光源正極8D1IO接口16BLA背光源負(fù)極圖3-6 1602LCD顯示器引腳說明圖LCD1602讀操作時序圖，如下圖3-7所示

19、。圖3-7 LCD1602讀時序圖寫時序操作圖，如下圖3-8所示為：圖3-8 LCD1602寫時序圖3.3 PM2.5傳感器電路設(shè)計本次傳感器選用的是ZPH01粉塵傳感器，本傳感器對于PM2.5進(jìn)行檢測采用的是先進(jìn)的光電技術(shù)，可以檢測靈敏直徑在1m以上的灰塵顆粒物，具有很好的靈敏度、而且在使用中也比較穩(wěn)定、內(nèi)置加熱器可以加快進(jìn)入傳感器檢測體重的空氣分子的運(yùn)動，便于檢測的準(zhǔn)確。產(chǎn)品在外觀上采用集成的原理，體積小，重量輕，便于使用者鑲嵌于其他的產(chǎn)品中。主要用于通風(fēng)設(shè)備、環(huán)境監(jiān)控設(shè)備、煙霧報警器、空調(diào)等。如下圖3-9所示，為PM2.5傳感器的電路圖。圖3-9 PM2.5傳感器電路圖PM2.5傳感器對

20、于空氣中的粉塵檢測的工作原理，主要使用是粉塵對于光照的影響，進(jìn)而影響電路所產(chǎn)生的電壓的大小。如下圖3-10所示為ZPH01粉塵傳感器的工作原理示意圖。當(dāng)空氣中的粉塵開始進(jìn)入傳感器的檢測口時，檢測口上所放置的加熱裝置會對粉塵進(jìn)行加熱，這時粉塵會加快活動，從而發(fā)射光源受到粉塵活動的影響，會影響到光學(xué)接受的效果，最后改變電路中的電流和電壓，進(jìn)過信號處理器處理以后，將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，這樣可以供單片機(jī)進(jìn)行處理以后供其他木塊使用。圖3-10 ZPH01粉塵傳感器工作原理示意圖3.4 報警電路設(shè)計在PM2.5傳感器會對空氣中的粉塵進(jìn)行實時的檢查，當(dāng)檢測到空氣中的PM2.5的值以后，就會把電信號轉(zhuǎn)換為可

21、以供單片機(jī)出來的數(shù)字信號，單片機(jī)在接收到傳感器傳輸過來的數(shù)字信號以后，就會把數(shù)字顯示在LCD屏幕上，以此同時，單片機(jī)會對檢測到的PM2.5的濃度值與之前設(shè)定的報警閾值進(jìn)行比較，如果檢測到的值是大于報警閾值，這時單片機(jī)就會啟動報警模塊，LED燈就會來說閃爍，蜂鳴器發(fā)出嗡響，當(dāng)檢測到的值小于閾值以后，報警電路停止。如圖3-11所示光電報警電路圖，主要采用的蜂鳴器嘯叫和LED閃爍報警，它約需要10mA電流作為驅(qū)動，只需要在兩個引腳接上3-10v的電源，就可以產(chǎn)生3KHz左右的蜂鳴聲音。圖3-11 電報警電路圖3.5 按鍵電路設(shè)計我們在本設(shè)計中需要對報警閾值進(jìn)行設(shè)定，采用兩個鍵盤按鈕，一個是對于閾值的

22、增大，一個是對于閾值的減小。鍵盤的按動會改變電平的高低，使用單片機(jī)的PA接口作為按鈕的輸入引腳，鍵盤的列線接在PA口的低2位，它的行線經(jīng)過二極管然后連接到PA口的高2位。因為上面的接法，我們選擇P1.2、P1.3來作為鍵掃描的輸出線線。我們采用中斷掃描方式，把它的輸入端分別和各列線連接在一起，將外部中斷輸入INT0接到輸出端。在使用過程中，我們輸入一次命令結(jié)束時，必須進(jìn)行初始化時，即使鍵盤行輸出口全部置零。當(dāng)有命令被輸入時即有鍵按下，INT0端就會編程低電平，然后向處理器發(fā)出中斷請求。如果處理器開放外部中斷，對中斷請求做出回應(yīng)，調(diào)用中斷服務(wù)程序，執(zhí)行掃描式鍵盤輸入子程序。圖3-12 按鍵電路圖

23、第四章 系統(tǒng)流程設(shè)計4.1 系統(tǒng)主流程設(shè)計系統(tǒng)的主程序主要完成的是系統(tǒng)中最主要的部分，當(dāng)系統(tǒng)一上電以后，系統(tǒng)主程序開始其中，其中包括對于系統(tǒng)的初始化過程，然后開始對于系統(tǒng)中閾值等的設(shè)定，然后對鍵盤進(jìn)行掃描，判斷用戶是否有對鍵盤的操作，然后開始對傳感器的啟動，數(shù)據(jù)的處理，數(shù)據(jù)的顯示等等。主程序流程圖如圖4-1所示。開始CPU初始化參數(shù)設(shè)定是否有按鍵采樣子程序顯示實時濃度數(shù)據(jù)處理子程序報警子程序按鍵處理是否圖4-1主程序流程圖4.2 按鍵流程設(shè)計由于使用的按鍵較少，所以本文采用了獨立式鍵盤，即每個按鍵單獨占用一根口線。在程序查詢方式下，通過I/O端口讀入按鍵狀態(tài)，當(dāng)有按鍵按下時，相應(yīng)的端口變?yōu)榈碗?/p>

24、平，這樣通過讀入I/O口狀態(tài)判斷是否有按鍵按下。查詢式鍵盤的程序流程圖如下4-2所示：鍵盤管理程序入口Key_value=P3&0x3c調(diào)用延時程序Key_value=P3&0x3c調(diào)用相應(yīng)子程序是是否有按鍵按下圖4-2 鍵盤程序流程圖第五章 仿真與調(diào)試5.1 硬件調(diào)試在完成整體的原理設(shè)計以后，就需要開始動手焊接電路板，在焊接的過程中總會遺留很多問題，這些問題在焊接的過程中很難被發(fā)現(xiàn)，這些問題只要在使用的過程中才會暴露出來。通常的做法是按照一個模塊焊接，焊接好了一個測試一個。同時為了模塊電路元件安全起見，必須在不通電的情況下焊接，以免在通電過程中發(fā)生短路、斷路現(xiàn)象導(dǎo)致電路板整體

25、損壞。當(dāng)所有的引腳接口等位置檢查完成之后，需要通電看看單片機(jī)是否能上電，然后將編寫好的程序燒錄到單片機(jī)中運(yùn)行。圖5-1 焊接過程圖5-2 焊接過程圖5-3 焊接過程5.2 軟件調(diào)試本次在程序設(shè)計上使用了Keil4軟件進(jìn)行單片機(jī)程序的編寫，Keil軟件是美國Keil Software公司設(shè)計和研發(fā)的一款軟件，在51系列單片機(jī)中使用的非常的廣泛，軟件在設(shè)計上兼容匯編語言和標(biāo)準(zhǔn)C語言。內(nèi)部集成了很多型號單片機(jī)的頭文件，對于單片機(jī)的開發(fā)者來說使用這款軟件可以節(jié)省很多的時間。在進(jìn)行系統(tǒng)軟件程序的編寫，先要新建一個工程項目，然后在工程中選擇本次設(shè)計中的單片機(jī)型號，然后在該型號下編寫程序。對于本次編寫程序主

26、要使用的是C語言進(jìn)行，C語言因為其通俗易懂，而有可以很好的對硬件進(jìn)行操作，在單片機(jī)中使用十分廣泛，對于軟件程序的編寫嚴(yán)格按照第四章中設(shè)計好的流程圖，對編寫好的程序進(jìn)行一下步的調(diào)試和編譯。再次。當(dāng)調(diào)試沒有錯誤以后，使用編譯軟件對調(diào)試后的程序進(jìn)行編譯，編譯好的程序會生成一個hex的文件，hex文件終究是可以供單片機(jī)運(yùn)行的程序。最后把生成的hex文件加載到單片機(jī)中就可以看到程序執(zhí)行的效果。最后編譯結(jié)果如圖5-4 所示。這就表示程序沒有問題，接下來就要將程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)了。圖5-4 程序編譯結(jié)果程序下載當(dāng)程序編譯好之后，就可以通過軟件對編譯好的程序進(jìn)行燒錄到單片機(jī)中運(yùn)行使用，軟件是STC-ISP作為本次

27、系統(tǒng)設(shè)計的燒錄的軟件，該軟件快捷方便，能夠很好與單片機(jī)進(jìn)行燒錄。程序下載到單片機(jī)后的結(jié)果如圖5.2所示。這表示程序已經(jīng)下載進(jìn)單片機(jī)，本次設(shè)計的系統(tǒng)已經(jīng)可以運(yùn)行了。圖5-5 程序下載5.3仿真5.3.1 仿真軟件介紹Protues軟件是專門為電子方面進(jìn)行軟件和硬件聯(lián)合仿真的軟件平臺，該軟件是由美國的Lab Center Electronics公司設(shè)計和研發(fā)的一款軟件，在單片機(jī)或者ARM，DSP領(lǐng)域使用的非常的廣泛，也可以是一款智能的EDA開發(fā)軟件，使用這款軟件可以方便的對單片機(jī)的硬件和軟件進(jìn)行仿真調(diào)試。對于單片機(jī)的初學(xué)者或者愛好者來說，使用這款軟件進(jìn)行單片機(jī)的開發(fā)和學(xué)習(xí)非常的有幫助，學(xué)習(xí)者可以不

28、用花錢買硬件電路板，只要在Protues中按照設(shè)計的原理圖繪制我們需要的電路，繪制好電路后在把在Keil軟件中生成的hex文件下載到Protues中就可以在Protues軟件上驗證我們設(shè)計的電路的功能。而且使用Protues軟件還可以快速的繪制印制板PCB電路圖。在2010年以后Protues軟件中有添加了很多當(dāng)前流行的處理器，比如ARM7和DSP系列，同時在軟件上夜增加了Keil、MATLAB、IAR等眾多的編譯器。使用起來已經(jīng)非常的方便。5.3.2 仿真結(jié)果在編寫完實際的開發(fā)程序之后，我們就可以使用protues軟件中對系統(tǒng)進(jìn)行仿真，仿真也是對于系統(tǒng)硬件和軟件進(jìn)行測試和模擬的方法。我們把在

29、keil中生成的hex文件記載到protues中的單片機(jī)中后，點擊運(yùn)行軟件，可以看到通用Protues軟件仿真的原理圖和運(yùn)行效果。圖5-6 仿真效果第六章 總結(jié)通過這次課題設(shè)計，理論加上實踐。使我對51單片機(jī)又進(jìn)一步的深入了解和學(xué)習(xí)。這是一個關(guān)于研究設(shè)計的課題，我在此研究中做了很多資料調(diào)查，最后選定設(shè)計方案和材料設(shè)備。介紹了他們的引腳和在系統(tǒng)中的電路圖。這個研究設(shè)計，做成了以單片機(jī)STC89C52為基礎(chǔ)的空氣質(zhì)量檢測儀。這個研究功能有：自動的實時PM2.5監(jiān)測，可以手動的設(shè)置報警閾值，自動處理與顯示等功能。這個研究有著廣泛的使用范圍，應(yīng)用非常大它有點很多，比如，它的效率非常高，較少時間，讓水位

30、自己檢測等等一些方面。它的廣泛使用，還提高的各種優(yōu)秀單片機(jī)的使用范圍，增強(qiáng)了利用率。綜上所述，我知道，實際應(yīng)用大于理論知識，不能紙上談兵。我要把我們所學(xué)的理論知識應(yīng)用到實際當(dāng)中。以后，我要更多的把學(xué)到的理論知識與實際應(yīng)用相結(jié)合，爭取更好的應(yīng)用我們課堂上所學(xué)到的理論知識。一路走來，體會十分深刻，從最開始對于論文設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計的制作一無所知，到慢慢的開始從互聯(lián)網(wǎng)和圖書館查找資料學(xué)習(xí)，到動手對單片機(jī)的焊接制作和調(diào)試，最后到論文的編寫，這是一件由簡到繁的過程，也是一個學(xué)習(xí)深入到提高的過程，總得來說，可以歸納為以下幾點：1、學(xué)習(xí)善于對圖書館資料的查閱和網(wǎng)絡(luò)資源的利用。在學(xué)校的課程學(xué)習(xí)中，對于知識的學(xué)習(xí)還

31、是處于比較淺顯的階段，對于電子方面的設(shè)計與制作的能力還有很大的欠缺，由于一些客觀因素的影響，對于軟件編程的知識更加了缺少。在學(xué)習(xí)的過程中，需要不斷的完善自己的知識體系，以點帶面的擴(kuò)充必要的知識修養(yǎng)，增加自己的動手能力。2、對于以前所學(xué)的專業(yè)知識有了更好的鞏固。此次設(shè)計需要設(shè)計大量的電路，這對于模電知識有了很好的實際應(yīng)用和復(fù)習(xí)，在電路的設(shè)計過程中元器件參數(shù)的選擇，就考驗了我的模電知識，很好的掌握了各個元器件的工作原理和使用方法，在電路中哪個位置使用，為什么在這些位置使用等為題，不同的元器件之間的關(guān)系和性能的差別等，通過對程序的編寫，對于C語言的使用有了進(jìn)一步的理解。3、畢業(yè)設(shè)計培養(yǎng)了自己對于科學(xué)

32、的認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，同時也培養(yǎng)了自己吃虧耐勞的精神，深刻的理解了團(tuán)隊中的合作意識。參考文獻(xiàn)1 張毅剛,彭喜元,董繼成.單片機(jī)原理及應(yīng)用M.北京:高等教育出版社,2003.2 李書旗,沈金榮.液位測量傳感器系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)J.計算機(jī)測量與控制,2009,17(11):2131-2133.3 鄭偉建,夏揚(yáng),夏晴.自抗擾控制器在液位控制中的研究J.計算機(jī)仿真,2009,26(10):190-193.4 鐘曉強(qiáng).基于單片機(jī)實現(xiàn)的液位控制器設(shè)計J.現(xiàn)代電子技術(shù),2009,32(2):51-53.5 蔡黎.一種基于單片機(jī)的水位控制系統(tǒng)設(shè)計J.儀器儀表用戶,2007,14(4):44-45.6 陳霞,白小軍.

33、基于單片機(jī)的液位監(jiān)控系統(tǒng)J.武漢理工大學(xué)學(xué)報,2007,29(3):3-5.7 陳新昌,王萬章,李祥付.單片機(jī)在水位控制中的應(yīng)用J.中國科技信息,2006，(24):89-90,94.8 蘇曉龍,王香婷.基于RS-485總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)J.儀表技術(shù)與傳感器,2007,(12).9 張寶偉.基于Lab VIEW的液位監(jiān)控系統(tǒng)D.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2007.10 張鳳蘭.液位測量與監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計D.北京:北方工業(yè)大學(xué),2010.11 任開春,涂亞慶.20余種液位測量方法分析J.工業(yè)儀表與自動化裝置,2003,(5):12-16.12 柳軍,等.基于AVR單片機(jī)的液面測量監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計J.中國

34、醫(yī)療設(shè)備,2009,24(12):27-30.13 丁希順.單片微型計算機(jī)液位測量系統(tǒng)設(shè)計J.安陽師范學(xué)院學(xué)報,2005(2):71-73.14 老虎工作室編著.電路設(shè)計與制版:Protel 99SE入門與提高M(jìn).北京:人民郵電出版社,2007.15 彭軍.傳感器與檢測技術(shù)M.西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2003.附錄 A 電路原理圖附錄 B 程序#include <reg52.h>char code tab=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff;/數(shù)字對應(yīng)顯示碼表 char code tab1=0x40,0

35、x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10;/小數(shù)點 char code index=0xef,0xdf,0xbf,0x7f; /每位數(shù)字對應(yīng)數(shù)碼管顯示位置 unsigned char num4;int sec_fei=0;sbit key1=P30; /開始sbit key2=P31; /停止sbit key3=P32; /清零void delay(unsigned int z)unsigned int i,j;for(i=0;i<z;i+)for(j=0;j<121;j+);void init()TMOD=0x01;TH0=0xd8;TL0=0xf0; /定時10msET0=1;TR0=0;EA=1;void display()unsigned char i;num0=sec_fei%10;num1=sec_fei%100/10;num2=sec_fei%1000/100;num3=sec_fei/1000;for(i=0;i