基于单片机的PM2.5检测仪设计

摘 要：我国不少地区把阴霾天气现象并入雾，统称为“雾霾天气”作为灾害性天气预警预报。雾霾主要由PM2.5、PM10、PM0.1以及重金属镍砷铬铅等颗粒组成。本设计以STC89C51单片机为控制中心，由GP2Y1010AU0F灰尘传感器测量空气粉尘浓度，LCD1602显示屏显示当前空气粉尘浓度，并会根据设置好的报警值报警提示，对应颜色指示灯点亮。该系统电路简单、调试方便，测试精度高，具有一定的实用价值。

关键词：PM2.5；单片机；粉尘浓度；GP2Y1010AU0F

一、 设计背景

世界卫生组织发布的报告显示，无论是发达国家还是发展中国家，目前大多数城市和农村人口都遭受到颗粒物对健康的影响。粒径10微米以上的颗粒物会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米～10微米之间的颗粒物，能够进入人的上呼吸道；人体的生理结构决定了对PM2.5没有任何过滤、阻拦能力。PM2.5被人体吸入后直接进入支气管，引发咳嗽、呼吸困难、哮喘、慢性支气管炎等呼吸系统疾病，并导致一些心血管方面的疾病。气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至大于沙尘暴。因此，对PM2.5的监测与治理便显得越来越重要。

二、 硬件设计

本电路是以STC89C51单片机为控制核心，由6个模块电路构成，分别是复位电路、粉尘传感器模块、A/D转换模块、LCD显示模块、蜂鸣器电路模块、LED指示电路模块。GP2Y1010AU0F粉尘传感器采集空气中PM2.5的浓度值，经过STC89C51单片机处理后，在LCD1602液晶上显示浓度，浓度超出设定值指示灯亮并且蜂鸣器报警。系统的结构框图如图1所示：

复位电路模块：复位操作有两种形式：开关复位和上电自动复位。……