论文总字数：25787字

摘 要

在现实生活中，大气污染以及噪音对人类的危害越来越大，严重影响了人类的身心健康和生活环境，为此一些人对PM2.5和噪音测量技术展开了研究。本文详细叙述了对PM2.5浓度和噪音的测量方法，通过对测量方法的分析以及在生活中对PM2.5污染和噪音污染的测量需求，设计了一种测量PM2.5和噪音的方案。本设计采用GP2Y1010AU0F粉尘传感器对小范围环境空气中的PM2.5浓度值采集；通过MIC对噪音信号进行采集,通过滤波转换为直流脉冲电压信号,由ADC0832转换芯片将模拟信号转换为数字信号，然后发送到单片机STC89C52，最后由液晶LCD1602显示器显示。若测量的各数据超过预先设置的PM2.5值和噪音值，蜂鸣器会做出反应进行声音报警。本文论述了设计的各功能模块，通过实际的电路设计实现了功能。最后对最终的设计成果做进行调试，实现整个系统的功能，完成了对PM2.5以及噪音的检测。

关键词：粉尘传感器 噪音采集 监测系统

Based on single - chip air pollution index monitor system

ABSTRACT

In real life, air pollution and noise on human harm are increasing, seriously affecting the human body and mind health and living environment, for some people on the PM2.5 and noise measurement technology to start a study. In this paper, the measurement method of PM2.5 concentration and noise is described in detail. A method for measuring PM2.5 and noise is designed by analyzing the measurement method and measuring the pollution of PM2.5 pollution and noise in life. The design uses the GP2Y1010AU0F dust sensor to collect the PM2.5 concentration value in the small ambient air. The noise signal is collected by the MIC and converted into the DC pulse voltage signal by the filter. The ADC0832 conversion chip converts the analog signal into a digital signal, and then Sent to the microcontroller STC89C52, and finally by the LCD LCD1602 display. If the measured data exceeds the pre-set PM2.5 value and the noise level, the buzzer will react to make a sound alarm. This paper discusses the design of the functional modules, through the actual circuit design to achieve the function. Finally, the final design results to do debugging, to achieve the function of the entire system to complete the PM2.5 and noise detection.

Key words: dust sensor; noise collection; monitor system

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 本论文主要任务 2

1.3 论文结构安排 2

第二章 空气污染指数监测系统简介 3

2.1 噪音传感器 3

2.2 粉尘传感器 4

第三章 空气污染指数监测的系统设计 7

3.1 系统总体方案的设计 7

3.2 系统器件的选择 8

3.2.1 MCU的选择 8

3.2.2 A/D的选择 8

3.3.3 显示单元元件的选择 8

第四章 空气污染指数监测的硬件系统实现 10

4.1 单片机模块 10

4.1.1 主控制模块 10

4.1.2 电源模块 12

4.1.3 按键模块 12

4.1.4 报警装置 13

4.2 粉尘传感器模块 13

4.3 驻极体咪头传感器模块 15

4.4 A/D转换模块 15

4.5 LCD显示电路 17

4.6 相关芯片介绍 18

4.6.1 SST89C52RC单片机简介 18

4.6.2 ADC0832简介 19

第五章 软件设计 21

5.1主程序设计 21

5.2 ADC0832转换子程序 22

5.3 LCD1602显示程序设计 23

第六章 系统调试 24

6.1 硬件调试 24

6.2 软件调试 25

第七章 结论与展望 27

7.1 结论 27

7.2 展望 27

参考文献 29

附录A 系统硬件原理图 31

附录B 软件程序 32

致谢 44

第一章 绪论

1.1 引言

随着工业技术的不断进步，创造出了越来越多的新技术产品，从此人类的生活水平也在不断地提高。在工业技术进步的同时，也同样带来了很多环境污染问题，比如在工业产品的加工和使用时会产生的各种污染。工厂排放的工业废气和各种器械使用时产生的噪音，机动车类排放的尾气、建筑物建造过程中造成的噪音干扰，各种化学物质的燃烧及爆炸等都给人们的生活带来了巨大的负面影响。在现在的环境中大气的污染导致空气质量不断恶化，致使许多城市的雾霾现象越来越严重，还有噪音的干扰严重影响了人类的睡眠，给人类的生活带来了许多不便。1952年伦敦的杀人雾事件致使当月就有将近4000市民死亡以及2015年国内因雾霾导致死亡人数最多的追尾事故，这些都说明了大气污染对人类的生活已经造成了严重危害。本课题主要的研究对象PM2.5和噪音就是严重危害人类生活的因素。PM2.5中含有多种有毒、有害物质，在大气中短时间内根本无法驱散，而且会大范围的传播，严重影响了生活环境。为此，我们要号召大家重视对大气污染的治理和对噪音干扰的控制，同时也要去检测这些危害因素，创造健康的生活。

通过对PM2.5浓度和噪音的检测，我们可以得到一个实际的数据，使人们可以更清楚地了解自己周围环境中PM2.5和噪音的污染程度。为了能够让人们知道更精确、更科学的测量结果，因此需要对PM2.5和噪音的检测技术做更加深入的研究，得到更精确的实时数据。如果在平时就做好对PM2.5的预防工作，可以很大程度上的减少由于污染给自身造成的危害，同时对大气污染的治理也有很大的帮助。通过科学而准确的对PM2.5及噪音进行检测，可以加强对生活中PM2.5和噪音的预测预警，也可以把研究成果使用到各个城市，同时也能够帮助政府在公共环境场合下的治理，帮助市民建造一个健康环保的生活、建造和谐稳定的城市。

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