基于單片機的家用PM2.5煙霧報警器設(shè)計一、設(shè)計目的隨著城市化和工業(yè)化的不斷發(fā)展，污染越來越嚴(yán)重。PM2.5和煙霧等有害氣體會嚴(yán)重影響人類健康。因此，設(shè)計一種基于單片機的家用PM2.5煙霧報警器，可以提醒用戶及時處理危害物質(zhì)，保護家庭健康。二、設(shè)計原理本設(shè)計主要基于光學(xué)散射原理，采用激光光源對煙霧顆粒進行檢測，通過單片機處理結(jié)果，控制蜂鳴器發(fā)出報警信號。同時利用傳感器檢測室內(nèi)PM2.5含量，當(dāng)PM2.5過高時，同樣通過單片機控制蜂鳴器發(fā)出警示聲音。設(shè)計采用STC89C52單片機，該單片機具有實時運行的優(yōu)點，可完成復(fù)雜的處理和控制功能。三、硬件設(shè)計電路圖如下所示：其中，R1~R4為限流電阻，VCC為電源正極，GND為電源負極。SW1為手動測試開關(guān)，K1為蜂鳴器，LED1為電源指示燈，LED2為傳感器指示燈，J1為USB供電口，J2為傳感器接口。硬件材料清單如下表所示：序號\t名稱\t數(shù)量1\tSTC89C52單片機\t12\t激光光散射傳感器\t13\t溫濕度傳感器\t14\t蜂鳴器\t15\t電阻\t46\tLED燈\t27\t開關(guān)\t18\tUSB供電插口\t19\t杜邦線\t若干四、軟件設(shè)計1.煙霧檢測程序激光光散射傳感器測量煙霧時，會產(chǎn)生一定的光散射，因此激光光源被分散，經(jīng)過傳感器中的光電二極管后產(chǎn)生感應(yīng)電流，電路輸出一個電壓值。為了使輸出的信號穩(wěn)定，程序需要取多次測量平均值。首先，定義程序中需要使用的引腳：sbitSensor=P1^5;//定義傳感器輸入引腳sbitBeep=P2^3;//定義蜂鳴器輸出引腳然后，定義程序中需要使用的變量：unsignedintsum=0,average=0;//定義累加器及平均值unsignedcharcount=0;//定義計數(shù)器unsignedcharsmokeFlag=0;//定義煙霧標(biāo)志接著，編寫一個循環(huán)函數(shù)，使傳感器讀取到的數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，往累加器中加入數(shù)據(jù)，當(dāng)累加器達到預(yù)設(shè)值時，計算平均值：voidSmokeCheck(){Sensor=1;//傳感器置高電平delay_ms(1);//延時1msSensor=0;//傳感器置低電平while(!Sensor);//等待傳感器響應(yīng)while(Sensor);//等待傳感器輸出穩(wěn)定sum+=ADC_Read(0);//采集傳感器輸出電壓count++;//計數(shù)器加1if(count==30){//采集30次后計算平均值average=sum/30;if(average>30){//判斷是否有煙霧smokeFlag=1;//標(biāo)記煙霧標(biāo)志}sum=0;//清空累加器和計數(shù)器count=0;}}最后，在主函數(shù)中不停調(diào)用SmokeCheck()函數(shù)，當(dāng)檢測到煙霧時，控制蜂鳴器發(fā)出聲音：voidmain(){while(1){SmokeCheck();if(smokeFlag){//煙霧檢測到時控制蜂鳴器Beep=0;//蜂鳴器輸出低電平發(fā)聲delay_ms(500);//延時500msBeep=1;//蜂鳴器輸出高電平停止發(fā)聲smokeFlag=0;//清空煙霧標(biāo)志}}}2.PM2.5檢測程序為了實現(xiàn)PM2.5的檢測，需要使用DHT11溫濕度傳感器，該傳感器可以在華氏溫度和濕度的基礎(chǔ)上計算出相對濕度和露點溫度。搭配智能軟件，對室內(nèi)空氣質(zhì)量進行全面監(jiān)測和