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PM2.5監(jiān)測設(shè)備系統(tǒng)電路模塊設(shè)計

作者: 時間:2016-12-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  本檢測設(shè)備PM2.5環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)價格低廉,能夠解決資金投入問題。在監(jiān)測區(qū)內(nèi),每個節(jié)點的PM2.5檢測由PM2.5傳感器、檢測板組成,通過無線通信方式將數(shù)據(jù)傳送給云監(jiān)控中心。在無線遠距離數(shù)據(jù)傳輸方式中,通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)為遠程監(jiān)測的數(shù)據(jù)傳輸提供了一種高效、低成本的途徑。用戶在線按流量計費,大大降低了系統(tǒng)的營運成本。GPRS所提供Internet的全球性無線接入,使經(jīng)由GPRS和Internet數(shù)據(jù)傳輸已越來越快捷和高效。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201612/326660.htm

  時鐘電路

  圖中采用的是內(nèi)時鐘模式,即采用利用芯片內(nèi)部的振蕩電路,在XTAL1、XTAL2 的引腳上外接定時元件內(nèi)部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩。一般來說晶振可以在1.2 ~12MHz 之間任選,甚至可以達到24MHz 或者更高,但是頻率越高功耗也就越大。在本實驗套件中采用的11.0592M 的石英晶振。和晶振并聯(lián)的兩個電容的大小對振蕩頻率有微小影響,可以起到頻率微調(diào)作用。當采用石英晶振時,電容可以在20 ~40pF 之間選擇(本實驗套件使用30pF);當采用陶瓷諧振器件時,電容要適當?shù)卦龃笠恍?,?0 ~50pF 之間。通常選取33pF 的陶瓷電容就可以了。另外值得一提的是如果讀者自己在設(shè)計單片機系統(tǒng)的印刷電路板時,晶體和電容應(yīng)盡可能與單片機芯片靠近,以減少引線的寄生電容,保證振蕩器可靠工作。檢測晶振是否起振的方法可以用示波器可以觀察到XTAL2 輸出的十分漂亮的正弦波,也可以使用萬用表測量(把擋位打到直流擋,這個時候測得的是有效值)XTAL2 和地之間的電壓時,可以看到2V 左右一點的電壓。

  復(fù)位電路

  在單片機系統(tǒng)中,復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的,當程序跑飛或死機時,就需要進行復(fù)位。 MCS-5l 系列單片機的復(fù)位引腳RST出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平時,單片機就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST 持續(xù)為高電平,單片機就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。 復(fù)位操作通常有兩種基本形式:上電自動復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。上電瞬間,電容兩端電壓不能突變,此時電容的負極和RESET 相連,電壓全部加在了電阻上,RESET 的輸入為高,芯片被復(fù)位。隨之+5V電源給電容充電,電阻上的電壓逐漸減小,最后約等于0 ,芯片正常工作。并聯(lián)在電容的兩端為復(fù)位按鍵,當復(fù)位按鍵沒有被按下的時候電路實現(xiàn)上電復(fù)位,在芯片正常工作后,通過按下按鍵使RST管腳 出現(xiàn)高電平達到手動復(fù)位的效果。P0 口外接上拉電阻 51 單片機的P0 端口為開漏輸出,內(nèi)部無上拉電阻。所以在當做普通I/O 輸出數(shù)據(jù)時,由于V2 截止,輸出級是漏極開路電路, 要使“1”信號(即高電平)正常輸出,必須外接上拉電阻,如圖所示。

  LCD12864顯示模塊

  基于本設(shè)計所顯示內(nèi)容信息量大,本設(shè)計選擇以液晶顯示信息量大,具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等功能的LCD12864液晶顯示屏作為實現(xiàn)顯示功能的元件。 FYD12864-0402B是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式,內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊;其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個16*16點漢字,和128個16*8點ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令,可構(gòu)成全中文人機交互圖形界面??梢燥@示8×4行16×16點陣的漢字。 也可完成圖形顯示。

  蜂鳴器報警功模塊

  將溫濕度傳感器采集出來的監(jiān)測值傳輸給單片機,當單片機比較監(jiān)測到的數(shù)值超出所設(shè)定閾值時,驅(qū)動風扇,若風扇降溫的效果低于溫度升高的速度,當溫度超過所設(shè)置溫度最大限度值,蜂鳴器便開始工作報警,直到溫度達到安全溫度范圍內(nèi),停止鳴叫報警。 同理,當濕度達到所設(shè)置濕度最高限度值時蜂鳴器也開始工作報警,直到濕度達到正常濕度范圍內(nèi),停止鳴叫報警。

  溫濕度調(diào)節(jié)模塊

  溫濕度調(diào)節(jié)主要分為升溫模塊,降溫模塊,干燥模塊和加濕模塊。系統(tǒng)溫濕度調(diào)節(jié)的實現(xiàn)通過單片機控制電暖器升溫,控制風扇降溫,控制加濕器加濕空氣。 本設(shè)計主要實現(xiàn)風扇降溫功能。 降溫模塊主要元件由小馬達組成,用塑料片剪成扇葉形狀裝在小馬達上,當溫濕度傳感器所測當前溫度高于所設(shè)定限度值,系統(tǒng)自動啟動小馬達起到降溫的作用,直到溫度恢復(fù)到正常值范圍內(nèi),系統(tǒng)自動停止馬達的轉(zhuǎn)動從而起到調(diào)節(jié)溫度制冷作用。

  采用AT89C52單片機為控制中心,由DSM501灰塵傳感器測量空氣粉塵濃度,LCD12864顯示屏顯示當前空氣粉塵濃度。當空氣中粉塵濃度達到所設(shè)定限度啟動蜂鳴器自動報警。實踐證明,該系統(tǒng)電路簡單、工作穩(wěn)定、集成度高,調(diào)試方便,測試精度高,具有一定的實用價值。



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