單片機檢測空氣質(zhì)量PM2.5與溫濕度的設(shè)計含源碼PCB和仿真等技術(shù)資料

ID:161814 · 發(fā)表于 2018-5-10 17:14

基于stc89c52單片機檢測pm2.5和溫濕度，最后顯示在lcd1602液晶屏幕上。

空氣質(zhì)量溫濕度檢測儀系統(tǒng)仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

Altium Designer畫的空氣質(zhì)量溫濕度檢測儀系統(tǒng)原理圖和PCB圖如下：(51hei附件中可下載工程文件)

元件清單：

總體方案設(shè)計
本設(shè)計采用由STC89C52單片機最小系統(tǒng)、GP2Y1010AU粉塵傳感器、ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換器模塊、LCD1602液晶模塊、電源模塊、溫濕度傳感器HDT11、蜂鳴器報警模塊和按鍵模塊模塊組成。單片機實時通過ADC0832轉(zhuǎn)換芯片采集GP2Y1010AU粉塵傳感器的粉塵的濃度，通過單片機的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換處理后在液晶屏上顯示空氣中的質(zhì)量，當(dāng)測量空間中的粉塵濃度大于設(shè)置粉塵濃度時，蜂鳴器和發(fā)光二極管發(fā)出聲光報警。同時檢測室內(nèi)溫濕度傳感器上溫度，濕度的測量值，當(dāng)溫度濕度的測量值大設(shè)置值上限或者小于設(shè)置值的下限值發(fā)出聲光報警。粉塵的濃度報警值，溫濕度的上下限報警值可以通過按鍵進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)總體框圖如圖2-1所示：

總結(jié)
經(jīng)過了兩個月的學(xué)習(xí)和工作，我終于完成了《空氣質(zhì)量溫濕度檢測儀系統(tǒng)》。從開始到導(dǎo)系統(tǒng)的實現(xiàn)，再到完成，每走一步對我說都是新的嘗試與挑戰(zhàn)，這也是我在大學(xué)期間獨立完成的最大的項目。這段時間里，我學(xué)到了很多知識也有很多感受，從對單片機的一無所知很不了解的狀態(tài)，我開始了獨立的學(xué)習(xí)和試驗，查看相關(guān)的資料和書籍，讓我自己頭腦中模糊的概念逐漸清晰，使自己非常雅嫩的作品一步一步完善起來，每一次改進(jìn)都是我學(xué)習(xí)的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認(rèn)識到了單片機在現(xiàn)今這個世界還是有很重要地位的。
雖然我的作品還有很多的不足之處，但我很自豪，因為這是我自己的勞動所獲，當(dāng)我看著自己的程序，我真的很開心，我相信其中的酸甜苦辣最終都會化為甜美的甘泉。
這次的經(jīng)歷也會使我終身受益，希望這次的經(jīng)歷能讓我在以后的學(xué)習(xí)中激勵我繼續(xù)進(jìn)步。

PM2.5+DHT11上下限報警單片機源程序如下:

#include"LCD1602.h" //添加LCD1602頭文件
#include"dht11.h" //添加DHT11頭文件
#include"adc0832.h"
#include<math.h>
sbit BUZZER = P1^3; //蜂鳴器驅(qū)動端口==P1^3
sbit Reduc = P3^2; //按鍵鍵輸入端口==P1^7
sbit Add = P3^3; //按鍵加輸入端口==P3^1
sbit Mode = P3^4; //按鍵加輸入端口==P3^1
sbit LED1=P2^0;
sbit LED2=P2^1;
uchar Rx_buf[4],Rxnum=0;
uchar T1L=15,T1H=35,R1L=30,R1H=80;
void InitUART(void) //這是串口的基本配置，配置他的波特率是9600.這些參數(shù)都是標(biāo)準(zhǔn)的。
{
TMOD = 0x20;
SCON = 0x50;
TH1 = 0xFD;
TL1 = TH1;
PCON = 0x00;
EA = 1;
ES = 1;
TR1 = 1;
}
/*
* UART 發(fā)送一字節(jié)
*/
void UART_send_byte(char dat)
{
SBUF = dat;
while (TI == 0);
TI = 0;
}
/*
* UART 發(fā)送字符串
*/
void UART_send_string(unsigned char *buf)
{
while (*buf != '\0')
{
UART_send_byte(*buf++);
}
}
/************************************************
** 函數(shù)名稱： void main(void)
** 函數(shù)功能：主函數(shù)
** 輸入：無
** 輸出：無
** 說明：
************************************************/
void main(void)
{
double PM,pm1,pm2;
int PMVAL=0,HPM=200,PM_count=0,pm1_count=0;
uchar T1_data=0,R1_data=0,T2_data=0,R2_data=0;//溫度、濕度變量
uchar shezhi_flag=1,Mode_flag=1,n=1;//設(shè)置變量
uchar bueezr_flag=0,count=0,buzzer_time=9;//蜂鳴器報警變量
uint Mode_count=0;
uchar disp[16] ={"PM2.5:0000ug/m3 "};
uchar disp1[16]= {"T :00C RH:00%"};
uchar Tx_Buf[15];
InitUART(); //初始化串口
LCD_Init();
WriteChar(1,0,16,disp); //在第一行顯示‘內(nèi)容’
WriteChar(2,0,16,disp1); //在第二行顯示‘內(nèi)容’
while(1)
{
T1_data=Read_TRH(0,0);//溫度
disp1[3]=T1_data/10+0x30;//十位
disp1[4]=T1_data%10+0x30;//個位
R1_data=Read_TRH(1,0);//濕度
disp1[13]=R1_data/10+0x30;//十位
disp1[14]=R1_data%10+0x30;//個位
pm1+=read_data(1);
if(++PM_count>=20)
{
PM_count=0;
pm1=pm1/20;
pm2+=pm1;
pm1=0;
if(++pm1_count>=5)
{
pm1_count=0;
PM=pm2/5;
PM=PM*50/255;
PM-=4;
PM/=5;
PM*=1000;
PMVAL=PM;
PMVAL+=235; PMVAL=PMVAL/9;
if(PMVAL>=9999)PMVAL=9999;
WriteCOMDATA(0x86,0);
if(PMVAL<0)//PMVAL=0;
{WriteCOMDATA(0+0x30,1);PMVAL=abs(PMVAL);}
else WriteCOMDATA(PMVAL/1000+0x30,1);
WriteCOMDATA(PMVAL/100%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(PMVAL/10%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(PMVAL%10+0x30,1);
PM=pm1=pm2=0;
}
}
/*調(diào)用報警函數(shù)，溫濕度是否在設(shè)定范圍內(nèi)*/
//溫度值與報警值比較
if(T1_data<T1L)
{
bueezr_flag=1;//報警標(biāo)志位置1
}
else if(T1_data>T1H)
{
bueezr_flag=1;//報警標(biāo)志位置1
}
//濕度值與報警值比較
if(R1_data<R1L)
{
bueezr_flag=1;//報警標(biāo)志位置1
}
else if(R1_data>R1H)
{
bueezr_flag=1;//報警標(biāo)志位置1
}
//PM值與報警值比較
if(PMVAL>HPM)
{
bueezr_flag=1;
}
if(T1_data>T1L&&T1_data<T1H && R1_data>R1L&&R1_data<R1H && PMVAL<HPM)
{
bueezr_flag=0;
BUZZER=1;
}
/*******蜂鳴器報警********/
count++;if(count>buzzer_time*10)count=buzzer_time+1;
if(count%buzzer_time==0 && bueezr_flag)
{
BUZZER=~BUZZER;//蜂鳴器取反發(fā)出聲音提示
}
/*******Mode鍵設(shè)置報警參數(shù)********/
if(Mode==0 && Mode_flag)
{
WriteCOMDATA(0x0F,0);//LCD顯示光標(biāo)
Delay(100);
if(Mode==0)
{
BUZZER=1;
bueezr_flag=0;
Mode_flag=0;
shezhi_flag=1;
n=1;
while(1)
{
switch(shezhi_flag)
{
case 1:
if(n)
{
n=0;
WriteChar(1,0,16,"T1L:00C T1H:00C");//在第一行顯示內(nèi)容
WriteChar(2,0,16,"R1L:00% R1H:00%");//在第二行顯示內(nèi)容
WriteCOMDATA(0x8D,0);WriteCOMDATA(T1H/10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0x8E,0);WriteCOMDATA(T1H%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xC4,0);WriteCOMDATA(R1L/10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xC5,0);WriteCOMDATA(R1L%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xCD,0);WriteCOMDATA(R1H/10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xCE,0);WriteCOMDATA(R1H%10+0x30,1);
}
WriteCOMDATA(0x84,0);WriteCOMDATA(T1L/10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0x85,0);WriteCOMDATA(T1L%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0x85,0);
break;
case 2:
WriteCOMDATA(0x8D,0);WriteCOMDATA(T1H/10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0x8E,0);WriteCOMDATA(T1H%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0x8E,0);
break;
case 3:
WriteCOMDATA(0xC4,0);WriteCOMDATA(R1L/10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xC5,0);WriteCOMDATA(R1L%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xC5,0);
break;
case 4:
WriteCOMDATA(0xCD,0);WriteCOMDATA(R1H/10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xCE,0);WriteCOMDATA(R1H%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xCE,0);
break;
case 5:
if(n)
{
n=0;
WriteChar(1,0,16," PM2.5 SET ");//在第一行顯示內(nèi)容
WriteChar(2,0,16,"HPM2.5: ug/m3");//在第二行顯示內(nèi)容
}
WriteCOMDATA(0xC7,0);
WriteCOMDATA(HPM/1000+0x30,1);
WriteCOMDATA(HPM/100%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(HPM/10%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(HPM%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(0xCA,0);
break;
}
Delay(200);
//加
if(Reduc==0)
{
Delay(200);
//while(Reduc==0);
switch(shezhi_flag)
{
case 1:T1L+=1;break;
case 2:T1H+=1;break;
case 3:R1L+=1;break;
case 4:R1H+=1;break;
case 5:HPM+=1;break;
}
}
//減
if(Add==0)
{
Delay(200);
//while(Add==0);
switch(shezhi_flag)
{
case 1:T1L-=1;break;
case 2:T1H-=1;break;
case 3:R1L-=1;break;
case 4:R1H-=1;break;
case 5:HPM-=1;break;
}
}
//短按切換設(shè)置項目長按退出設(shè)置頁面
if(Mode==0)
{
Delay(300);
while(Mode==0)
{
Delay(300);
Mode_count++;
if(Mode_count>6)
{
WriteChar(1,0,16,"PM2.5:0000ug/m3 ");//在第一行顯示內(nèi)容
WriteCOMDATA(0x86,0);
if(PMVAL<0)//PMVAL=0;
{WriteCOMDATA(0+0x30,1);PMVAL=abs(PMVAL);}
else WriteCOMDATA(PMVAL/1000+0x30,1);
WriteCOMDATA(PMVAL/100%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(PMVAL/10%10+0x30,1);
WriteCOMDATA(PMVAL%10+0x30,1);
WriteChar(2,0,16,disp1); //在第二行顯示內(nèi)容
}
}
if(Mode_count>6)
{
Mode_count=0;shezhi_flag=0;
//當(dāng)下限值大于上限值時，蜂鳴器鳴叫1S提示，參數(shù)設(shè)置有誤
if(T1L>T1H || R1L>R1H)
{
BUZZER=0;Delay(1000);BUZZER=1;
}
//否則退出設(shè)置頁面，返回主頁面
else
{
WriteCOMDATA(0x0C,0);//關(guān)閉LCD光標(biāo)
Delay(10);
n=0;
break;
}
}
else Mode_count=0;
shezhi_flag++;
if(shezhi_flag>5)shezhi_flag=1;
if(shezhi_flag==1 || shezhi_flag==5)n=1;
pm1+=read_data(1);
if(++PM_count>=20)
{
PM_count=0;
pm1=pm1/20;
pm2+=pm1;
pm1=0;
if(++pm1_count>=15)
{
pm1_count=0;
PM=pm2/15;
PM=PM*50/255;
PM-=4;
PM/=5;
PM*=1000;
PMVAL=PM;
PMVAL-=480; PMVAL=PMVAL/3;
if(PMVAL>=9999)PMVAL=9999;
PM=pm1=pm2=0;
}
}
}
}
}
}
/********LCD1602顯示********/
//WriteChar(1,0,16,disp); //在第一行顯示‘內(nèi)容’
WriteChar(2,0,16,disp1); //在第二行顯示‘內(nèi)容’
if(Mode_flag==0){Mode_count++;if(Mode_count>20){Mode_count=0;Mode_flag=1;}}
Tx_Buf[0]='T'; //幀頭
Tx_Buf[1]=T1_data/10%10+0x30; //將溫濕度數(shù)據(jù)送往發(fā)送數(shù)組,送給藍(lán)牙模塊讓手機APP顯示
Tx_Buf[2]=T1_data%10+0x30;
Tx_Buf[3]=R1_data/10%10+0x30;
Tx_Buf[4]=R1_data%10+0x30;
Tx_Buf[5]=PMVAL/1000+0x30; //將溫濕度數(shù)據(jù)送往發(fā)送數(shù)組,送給藍(lán)牙模塊讓手機APP顯示
Tx_Buf[6]=PMVAL/100%10+0x30;
Tx_Buf[7]=PMVAL/10%10+0x30;
Tx_Buf[8]=PMVAL%10+0x30;
Tx_Buf[9]=0;//結(jié)束符
Tx_Buf[10]=0;//結(jié)束符
Tx_Buf[11]=0;//結(jié)束符
UART_send_string( Tx_Buf); //串口發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)出去
}
}
/*****************串口接收中斷函數(shù),接收藍(lán)牙模塊的數(shù)據(jù)*********************/
void UARTInterrupt(void) interrupt 4
{
ES=0; //關(guān)閉中斷
if(RI) //接收到數(shù)據(jù)
{
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復(fù)制代碼

1、單片機是通用的STC89C51、STC89C52、AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52這六種，他們都統(tǒng)稱51單片機，只是生產(chǎn)廠家和后綴不一樣，無論stc還是at他們引腳排序，功能都一樣，程序也是一樣的。只是后綴為52的單片機比后綴為51的單片機的內(nèi)存要大4k。

2、原理圖中的“99se格式.SchDoc”是要用protel99se打開的，沒有軟件的不要緊，我已幫您轉(zhuǎn)換成word格式和pdf格式的了。
3、程序中的.c和.h文件可以用記事打開，就是程序了。其他的是寫程序是自動
生成的，沒什么用的。
4、可以按照正面布局，不要按照實物的背面焊接，要按照原理圖焊接。

所有資料51hei附件下載:

PM2.5 溫濕度.rar (8.94 MB, 下載次數(shù): 1776)

ID:161814 · 發(fā)表于 2018-5-11 14:21

不錯啊

ID:333738 · 發(fā)表于 2018-5-19 16:13

感覺不錯

ID:334432 · 發(fā)表于 2018-5-20 20:27

單片機怎么讀取編碼器的數(shù)據(jù)啊~~

ID:439600 · 發(fā)表于 2018-12-4 21:22

挺好的，我們最近正在做

ID:19315 · 發(fā)表于 2019-1-18 10:55

這個非常那個詳細(xì)，足以能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)了

ID:482100 · 發(fā)表于 2019-2-28 13:55

這個非常那個詳細(xì)，足以能夠認(rèn)真學(xué)習(xí)了

ID:480151 · 發(fā)表于 2019-3-11 09:01

真的很有用

ID:480151 · 發(fā)表于 2019-3-11 09:02

真的很有用對自己學(xué)習(xí)相關(guān)知識更進(jìn)了一步

ID:416071 · 發(fā)表于 2019-4-18 11:23

我下載好了我想問下這里面有溫濕度和PM2.5合在一起的仿真呢

ID:514491 · 發(fā)表于 2019-4-18 21:04

最近在做空氣質(zhì)量檢測，感謝樓主的分享，很有幫助

ID:492246 · 發(fā)表于 2019-4-22 22:28

請問源程序里是不是缺少GP2Y1010AU0F傳感器的源碼？？？

ID:211167 · 發(fā)表于 2019-4-23 09:40

這個分享的確實挺全的

ID:530851 · 發(fā)表于 2019-5-8 17:58

請問這個仿真部分為什么沒有溫濕度部分，

ID:530851 · 發(fā)表于 2019-5-8 17:59

fly1215544395 發(fā)表于 2019-4-18 11:23
我下載好了我想問下這里面有溫濕度和PM2.5合在一起的仿真呢

你好。我也需要這個合在一起的仿真，請問你找到了嗎

ID:537731 · 發(fā)表于 2019-5-16 17:22

單刀桔子發(fā)表于 2019-4-22 22:28
請問源程序里是不是缺少GP2Y1010AU0F傳感器的源碼？？？

對呀，我也是這么覺得，沒整明白

ID:537731 · 發(fā)表于 2019-5-16 17:27

944747635 發(fā)表于 2018-12-4 21:22
挺好的，我們最近正在做

兄弟，加個好友討論一下白。有的地方不明白

ID:509243 · 發(fā)表于 2019-5-19 23:47

單刀桔子發(fā)表于 2019-4-22 22:28
請問源程序里是不是缺少GP2Y1010AU0F傳感器的源碼？？？

我也覺得

ID:355567 · 發(fā)表于 2019-5-21 17:51

請問這段程序為什么是這么寫的呢

pm1+=read_data(1);
            if(++PM_count>=20)
            {
                        PM_count=0;
                        pm1=pm1/20;
                     pm2+=pm1;
                     pm1=0;
                     if(++pm1_count>=5)
                     {
                              pm1_count=0;
                              PM=pm2/5;
                              PM=PM*50/255;
                              PM-=4;
                        PM/=5;
                              PM*=1000;
                              PMVAL=PM;
                              PMVAL+=235;       PMVAL=PMVAL/9;
                              if(PMVAL>=9999)PMVAL=9999;
                              WriteCOMDATA(0x86,0);
                              if(PMVAL<0)//PMVAL=0;
                              {WriteCOMDATA(0+0x30,1);PMVAL=abs(PMVAL);}
                              else WriteCOMDATA(PMVAL/1000+0x30,1);
                              WriteCOMDATA(PMVAL/100%10+0x30,1);
                              WriteCOMDATA(PMVAL/10%10+0x30,1);
                              WriteCOMDATA(PMVAL%10+0x30,1);
                              PM=pm1=pm2=0;
                     }
            }

ID:249112 · 發(fā)表于 2019-5-22 18:43

王明浩7 發(fā)表于 2019-5-16 17:22
對呀，我也是這么覺得，沒整明白

大哥，問題解決了嗎，我自己在仿真圖上加了溫濕度檢測，但是燒錄程序之后顯示度數(shù)一直是0

ID:548367 · 發(fā)表于 2019-5-27 14:27

感覺很不錯，期待下載

ID:355567 · 發(fā)表于 2019-6-9 23:26

YURI-X 發(fā)表于 2019-5-22 18:43
大哥，問題解決了嗎，我自己在仿真圖上加了溫濕度檢測，但是燒錄程序之后顯示度數(shù)一直是0

我也感覺這個溫濕度的程序有問題，我做好的實物燒入程序也是顯示0，然后重新找了一個溫濕度的程序改到主程序后就好了

ID:681790 · 發(fā)表于 2020-1-5 22:33

ARTORIUS 發(fā)表于 2019-6-9 23:26
我也感覺這個溫濕度的程序有問題，我做好的實物燒入程序也是顯示0，然后重新找了一個溫濕度的程序改到主 ...

你好，請問新的程序應(yīng)該怎樣？

ID:720028 · 發(fā)表于 2020-4-1 10:25

六啊，期待下載

ID:720028 · 發(fā)表于 2020-4-1 10:30

程序里藍(lán)牙，手機APP部分怎么忽然冒出來的，開頭設(shè)計沒有說這個啊

ID:712305 · 發(fā)表于 2020-4-1 16:08

ARTORIUS 發(fā)表于 2019-6-9 23:26
我也感覺這個溫濕度的程序有問題，我做好的實物燒入程序也是顯示0，然后重新找了一個溫濕度的程序改到主 ...

你好，請問新的程序是什么，我仿真就是顯示不了溫度

ID:735293 · 發(fā)表于 2020-4-22 16:01

謝謝大哥，程序非常實用

ID:741640 · 發(fā)表于 2020-4-30 18:22

ARTORIUS 發(fā)表于 2019-6-9 23:26
我也感覺這個溫濕度的程序有問題，我做好的實物燒入程序也是顯示0，然后重新找了一個溫濕度的程序改到主 ...

請問有沒有溫濕度和PM2.5和在一起的仿真

ID:741640 · 發(fā)表于 2020-5-1 14:00

fly1215544395 發(fā)表于 2019-4-18 11:23
我下載好了我想問下這里面有溫濕度和PM2.5合在一起的仿真呢

你找到了嗎

ID:484367 · 發(fā)表于 2020-5-3 17:11

樓主，我測試你的代碼時為什么溫濕度顯示全0，導(dǎo)致蜂鳴器一直響

ID:337487 · 發(fā)表于 2020-5-27 10:02

資料不錯，謝謝分享了。

ID:772575 · 發(fā)表于 2020-6-11 16:33

太棒了，解決了不少問題，感謝樓主大大

ID:549426 · 發(fā)表于 2020-11-12 23:36

PM2.5程序算法從哪里得到的，請問大家弄清楚了么

ID:907191 · 發(fā)表于 2021-4-19 15:10

不錯的，GP2Y1051AUOF傳感器Proteus里面沒有,用電阻來代替

ID:151823 · 發(fā)表于 2021-7-29 15:47

感謝樓主，資料非常詳細(xì)！@

ID:223133 · 發(fā)表于 2021-9-30 22:34

你好，請問一下，你那個WiFi+自習(xí)室的，有鏈接嗎？？

ID:1112270 · 發(fā)表于 2024-4-25 14:35

allan2 發(fā)表于 2020-5-3 17:11
樓主，我測試你的代碼時為什么溫濕度顯示全0，導(dǎo)致蜂鳴器一直響

請問你解決了嗎，我也是PM檢測沒問題，溫濕度一直為0，蜂鳴器一直叫

ID:1146186 · 發(fā)表于 2025-3-24 16:01

仿真軟件用的哪個版本

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單片機檢測空氣質(zhì)量PM2.5與溫濕度的設(shè)計 含源碼PCB和仿真等技術(shù)資料

單片機檢測空氣質(zhì)量PM2.5與溫濕度的設(shè)計含源碼PCB和仿真等技術(shù)資料