單片機檢測空氣質量PM2.5與溫濕度的設計含源碼PCB和仿真等技術資料

ID:161814 · 發表于 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。

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

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

元件清單：

總體方案設計
本設計采用由STC89C52單片機最小系統、GP2Y1010AU粉塵傳感器、ADC0832模數轉換器模塊、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轉換芯片采集GP2Y1010AU粉塵傳感器的粉塵的濃度，通過單片機的數據轉換處理后在液晶屏上顯示空氣中的質量，當測量空間中的粉塵濃度大于設置粉塵濃度時，蜂鳴器和發光二極管發出聲光報警。同時檢測室內溫濕度傳感器上溫度，濕度的測量值，當溫度濕度的測量值大設置值上限或者小于設置值的下限值發出聲光報警。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行設置。系統總體框圖如圖2-1所示：

總結
經過了兩個月的學習和工作，我終于完成了《空氣質量溫濕度檢測儀系統》。從開始到導系統的實現，再到完成，每走一步對我說都是新的嘗試與挑戰，這也是我在大學期間獨立完成的最大的項目。這段時間里，我學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，我開始了獨立的學習和試驗，查看相關的資料和書籍，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，每一次改進都是我學習的收獲，每一次試驗的成功都會讓我興奮好一段時間。從中我也充分認識到了單片機在現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。
這次的經歷也會使我終身受益，希望這次的經歷能讓我在以后的學習中激勵我繼續進步。

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.這些參數都是標準的。
{
TMOD = 0x20;
SCON = 0x50;
TH1 = 0xFD;
TL1 = TH1;
PCON = 0x00;
EA = 1;
ES = 1;
TR1 = 1;
}
/*
* UART 發送一字節
*/
void UART_send_byte(char dat)
{
SBUF = dat;
while (TI == 0);
TI = 0;
}
/*
* UART 發送字符串
*/
void UART_send_string(unsigned char *buf)
{
while (*buf != '\0')
{
UART_send_byte(*buf++);
}
}
/************************************************
** 函數名稱： void main(void)
** 函數功能：主函數
** 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‘內容’
WriteChar(2,0,16,disp1); //在第二行顯示‘內容’
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;
}
}
/*調用報警函數，溫濕度是否在設定范圍內*/
//溫度值與報警值比較
if(T1_data<T1L)
{
bueezr_flag=1;//報警標志位置1
}
else if(T1_data>T1H)
{
bueezr_flag=1;//報警標志位置1
}
//濕度值與報警值比較
if(R1_data<R1L)
{
bueezr_flag=1;//報警標志位置1
}
else if(R1_data>R1H)
{
bueezr_flag=1;//報警標志位置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;//蜂鳴器取反發出聲音提示
}
/*******Mode鍵設置報警參數********/
if(Mode==0 && Mode_flag)
{
WriteCOMDATA(0x0F,0);//LCD顯示光標
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");//在第一行顯示內容
WriteChar(2,0,16,"R1L:00% R1H:00%");//在第二行顯示內容
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 ");//在第一行顯示內容
WriteChar(2,0,16,"HPM2.5: ug/m3");//在第二行顯示內容
}
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;
}
}
//短按切換設置項目長按退出設置頁面
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); //在第二行顯示內容
}
}
if(Mode_count>6)
{
Mode_count=0;shezhi_flag=0;
//當下限值大于上限值時，蜂鳴器鳴叫1S提示，參數設置有誤
if(T1L>T1H || R1L>R1H)
{
BUZZER=0;Delay(1000);BUZZER=1;
}
//否則退出設置頁面，返回主頁面
else
{
WriteCOMDATA(0x0C,0);//關閉LCD光標
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‘內容’
WriteChar(2,0,16,disp1); //在第二行顯示‘內容’
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; //將溫濕度數據送往發送數組,送給藍牙模塊讓手機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; //將溫濕度數據送往發送數組,送給藍牙模塊讓手機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;//結束符
Tx_Buf[10]=0;//結束符
Tx_Buf[11]=0;//結束符
UART_send_string( Tx_Buf); //串口發送溫濕度數據出去
}
}
/*****************串口接收中斷函數,接收藍牙模塊的數據*********************/
void UARTInterrupt(void) interrupt 4
{
ES=0; //關閉中斷
if(RI) //接收到數據
{
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

1、單片機是通用的STC89C51、STC89C52、AT89C51、AT89C52、AT89S51、AT89S52這六種，他們都統稱51單片機，只是生產廠家和后綴不一樣，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: 1776)

ID:161814 · 發表于 2018-5-11 14:21

不錯啊

ID:333738 · 發表于 2018-5-19 16:13

感覺不錯

ID:334432 · 發表于 2018-5-20 20:27

單片機怎么讀取編碼器的數據啊~~

ID:439600 · 發表于 2018-12-4 21:22

挺好的，我們最近正在做

ID:19315 · 發表于 2019-1-18 10:55

這個非常那個詳細，足以能夠認真學習了

ID:482100 · 發表于 2019-2-28 13:55

這個非常那個詳細，足以能夠認真學習了

ID:480151 · 發表于 2019-3-11 09:01

真的很有用

ID:480151 · 發表于 2019-3-11 09:02

真的很有用對自己學習相關知識更進了一步

ID:416071 · 發表于 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 · 發表于 2019-4-18 21:04

最近在做空氣質量檢測，感謝樓主的分享，很有幫助

ID:492246 · 發表于 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 · 發表于 2019-4-23 09:40

這個分享的確實挺全的

ID:530851 · 發表于 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 · 發表于 2019-5-8 17:59

fly1215544395 發表于 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 · 發表于 2019-5-16 17:22

單刀桔子發表于 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 · 發表于 2019-5-16 17:27

944747635 發表于 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 · 發表于 2019-5-19 23:47

單刀桔子發表于 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 · 發表于 2019-5-22 18:43

王明浩7 發表于 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一直是0

ID:548367 · 發表于 2019-5-27 14:27

感覺很不錯，期待下載

ID:355567 · 發表于 2019-6-9 23:26

YURI-X 發表于 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 · 發表于 2020-1-5 22:33

ARTORIUS 發表于 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，請問新的程序應該怎樣？

ID:720028 · 發表于 2020-4-1 10:25

六啊，期待下載

ID:720028 · 發表于 2020-4-1 10:30

程序里藍牙，手機APP部分怎么忽然冒出來的，開頭設計沒有說這個啊

ID:712305 · 發表于 2020-4-1 16:08

ARTORIUS 發表于 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 · 發表于 2020-4-22 16:01

謝謝大哥，程序非常實用

ID:741640 · 發表于 2020-4-30 18:22

ARTORIUS 發表于 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 · 發表于 2020-5-1 14:00

fly1215544395 發表于 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，導致蜂鳴器一直響

ID:337487 · 發表于 2020-5-27 10:02

資料不錯，謝謝分享了。

ID:772575 · 發表于 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 · 發表于 2021-7-29 15:47

感謝樓主，資料非常詳細！@

ID:223133 · 發表于 2021-9-30 22:34

你好，請問一下，你那個WiFi+自習室的，有鏈接嗎？？

ID:1112270 · 發表于 2024-4-25 14:35

allan2 發表于 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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單片機檢測空氣質量PM2.5與溫濕度的設計 含源碼PCB和仿真等技術資料

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