数字式测尘仪毕业设计

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1、- 1 - 目录目录 摘要.I Abstract II 附图索引附图索引 III 附表索引附表索引 IV 第一章 绪论 1 1.1 概论 1 1.2 问题的提出 1 1.3 粉尘浓度测量方法的选定 2 1.3.1 采样法. 2 1.3.2 非取样法. 3 1.4 论文的主要内容 4 1.5 相关技术发展状况 4 1.5.1 激光源的发展状况. 4 1.5.2 光电传感器的发展状况. 5 1.5.3 单片机的发展状况. 6 第二章 系统设计要求 7 2.1 系统分析 7 2.2 工业控制状况 7 2.3 本设计控制系统 9 第三章 理论基础与测量原理 10 3.1 粉尘简介 10 3.2 散射理

2、论简介 10 3.3 Mie 散射理论简介 . 13 3.4 光散射法测量粉尘浓度 15 第四章 MCS-51 单片机硬件和电路图设计. 17 4.1 系统方案框图 17 4.2 光学部分 17 4.3 硅光电池传感器. 18 4.4 电路部分设计 19 4.4.1 光电转换 19 4.4.2 模拟信号转换 19 4.4.3 模拟信号放大 20 4.5 模数转换（A/D）及其与单片机电路接口设计. 20 4.5.1 A/D 转换器分类. 21 4.5.2 AD574 模数转换器 21 4.5.3 AD1674 的性能参数 22 4.5.4 AD1674 的管脚功能 22 4.5.4 AD167

3、4 模拟量输入电路外部连线 23 4.5.5 AD1674 模拟量单极性输入电路 24 - 2 - 4.5.6 本设计中 AD1674 模数转换器与 8051 单片机接口设计 25 4.6 4 位液晶（LCD）显示及其与单片机的接口设计 26 4.6.1 LCD 的结构示意图 26 4.6.2 LCD 的驱动方式 27 4.6.3 用 CC14543 实现对 LCD 的交流驱动 27 4.6.3 本文中液晶显示器（LCD）与 8051 单片机的接口设计 28 4.7 微型打印机及其与单片机的接口设计 30 4.7.1 打印机的分类和工作原理 30 4.7.2 本文中 TPP-16B 微型打印机

4、与 8051 单片机的接口设计. 31 4.8 拨动开关及其与单片机的接口设计. 32 4.8.1 拨动开关 32 4.9 键盘及其与单片机的接口设计. 33 4.9.1 键盘输入及去抖动 34 4.9.2 单片机中的键盘 35 4.9.3 独立式按键与 8051 单片机的接口电路 35 4.10 8051 单片机完整硬件电路图 36 第五章 系统的软件设计 38 5.1 8051 单片机 38 5.1.1 引脚功能 38 5.1.2 汇编指令. 40 5.2 程序流程图 41 5.2.1 系统主程序流程图 41 5.2.2 A/D 转换子程序流程图 . 41 5.2.3 4 位 LCD 浓度

5、值显示子程序流程图 42 5.2.3 打印机中断子程序流程图 43 5.2.4 设定测定时间中断子程序流图 43 5.3 系统程序的设计 44 结束语 52 参考文献 53 致谢 54 I 摘要摘要 随着社会公众对大气污染越来越关注，国家加大了对空气中粉尘的检测力 度，同时粉尘的检测对煤矿等工业也有很大的重要性，所以对粉尘的检测具有极 大的意义。本文设计了一套数字式粉尘测尘仪，能过适用于公共场所可吸入颗粒 物 PM10 浓度的快速测定、工矿企业生产现场劳动卫生方面呼吸性粉尘、总粉尘 的测定。 本文设计的数字测尘仪基于硅电池的光电传感器来检测大气中的粉尘浓度， 并采用 MCS-51（8051）单

6、片机来作为测尘仪的控制核心。大气中的粉尘浓度经 过光电传感器检测输出检测电流信号，并将其转换为检测电压信号送入 A/D 模 数转换器转换成数字信号， 最终进入单片机控制系统系统进行数据的采集、 运算、 显示等过程。本文设计的数字式测尘仪具有实时显示的功能，且能过手动设定检 测时间、使用专用打印机现场输出数据以及可存储一定检测数据。本文设计的数 字式测尘仪具有测定快速、准确、性能稳定、检测灵敏度高等特点。 关键词：关键词：粉尘浓度；数字式测尘仪；8051 单片机；光电传感器 II Abstract Along with the social paying more and more attention to the air polution, the country stepped up efforts in detecting the airs dust.At the same time, the detection of the dust also have very big the importance in industrial such as coal mine, so t