參考文獻(xiàn)單片機(jī)控制的無塵車間檢測總體方案設(shè)計案例1.1方案比較方案一：采用C8051F410單片機(jī)為主控制芯片的研究方案該方案適用于半導(dǎo)體無塵室內(nèi)，要求該系統(tǒng)可對上述環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時采集，并將其存入存儲器，由其內(nèi)置的鍵盤或上位機(jī)進(jìn)行查詢或統(tǒng)計，以查詢歷史數(shù)據(jù)，或在不輸入詢問指令時，將當(dāng)前獲取的環(huán)境參數(shù)實(shí)時顯示至LCD及遠(yuǎn)程主機(jī)接口。本系統(tǒng)主要采用單片機(jī)控制，包括存儲模塊，顯示模塊，通訊模塊，串口模塊，鍵盤模塊，時鐘模塊，電源模塊，溫濕度監(jiān)控模塊，粉塵顆粒監(jiān)測模塊，噪音監(jiān)測模塊。整個系統(tǒng)的設(shè)計方框圖見圖2-1。其中：C8051F410為本次方案選擇的核心控制器單片機(jī)型號，該單片機(jī)集合了多種功能模塊，其通用和專用管腳連接外圍電路的多種模塊；溫濕度傳感器、微塵顆粒計數(shù)器和噪聲傳感器作為主要采集模塊可以實(shí)時地采集監(jiān)測相應(yīng)的環(huán)境參數(shù)；存儲模塊選用E2PROM存儲器24C64，支持歷史數(shù)據(jù)查詢，可存儲30天數(shù)據(jù)，周期可調(diào)；無線通訊采用GSM無線通訊模塊，能與多種不同通訊協(xié)議的設(shè)備進(jìn)行連接；用單片機(jī)標(biāo)準(zhǔn)串口與其各種模塊相互連接，可以實(shí)時進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸。本設(shè)計中相關(guān)的參數(shù)為:GSM通訊模塊電源模塊復(fù)位時鐘模塊LCD顯示模塊儲存模塊單片機(jī)C8051F410GSM通訊模塊電源模塊復(fù)位時鐘模塊LCD顯示模塊儲存模塊單片機(jī)C8051F410時鐘模塊時鐘模塊鍵盤按鈕鍵盤按鈕微塵顆粒檢測模塊溫濕度檢測模塊微塵顆粒檢測模塊溫濕度檢測模塊圖1.1方案一總體設(shè)計框圖方案二：基于STC89C51單片機(jī)為主控芯片的研究方案本文包含的無塵車間檢測系統(tǒng)的功能可以自動檢測當(dāng)前室內(nèi)空氣中粉塵顆粒含量，隨后通過LCD1602液晶屏將相關(guān)參數(shù)顯示出來，當(dāng)傳感器檢測的數(shù)據(jù)值大于設(shè)定的閥值，報警電路就會工作，蜂鳴器開始報警。該系統(tǒng)主要包括：STC89C51單片機(jī)作為控制芯片，通過單片機(jī)對有關(guān)的數(shù)據(jù)和控制指令進(jìn)行運(yùn)算和處理。除了核心控制器外，其它模塊包括：傳感器模塊、內(nèi)存模塊、LCD1602顯示模塊、報警電路等模塊。如圖1.2所示，當(dāng)系統(tǒng)通電后，由MCU和各構(gòu)成部分進(jìn)入工作狀態(tài)，通過A/D模塊將感應(yīng)器的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，并將其顯示在1602LCD屏幕上，并與預(yù)先設(shè)置的濃度閾值進(jìn)行比對，當(dāng)超過一定值時，報警電路工作，指示燈會點(diǎn)亮，蜂鳴器發(fā)出警報。設(shè)置報警器LCD1602顯示器STC89C51設(shè)置報警器LCD1602顯示器STC89C51粉塵傳感器粉塵傳感器報警電路EEPROM儲存器報警電路EEPROM儲存器圖1.2方案二總體設(shè)計框圖方案三：基于STM32F103C8T6單片機(jī)為主控芯片的設(shè)計方案本系統(tǒng)采用STM32F10C8T6單片機(jī)，DHT11溫度傳感器，甲醛和PM1.5傳感器，單片機(jī)復(fù)位，獨(dú)立按鍵，時鐘振蕩器，液晶液晶顯示器，LED報警。本系統(tǒng)使用STM32F103C8T6單片機(jī)進(jìn)行溫度、濕度、甲醛、PM1.5等數(shù)據(jù)的采集，通過DHT11溫度濕度傳感器、SM427N001傳感器、GP2Yl051AUOF傳感器實(shí)時監(jiān)測室內(nèi)的溫度、濕度、甲醛濃度，并將采集的指標(biāo)值實(shí)時顯示在液晶顯示屏上。當(dāng)環(huán)境溫度、濕度發(fā)生異常或有毒氣體濃度超標(biāo)時，LED警示燈會發(fā)出警告信號。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)如圖1.3所示。STM32F103ZE單片機(jī)溫度傳感器STM32F103ZE單片機(jī)溫度傳感器LCD顯示采集值標(biāo)值濕度傳感器濕度傳感器語音模塊空氣質(zhì)量信號語音模塊空氣質(zhì)量信號單片機(jī)復(fù)位單片機(jī)復(fù)位獨(dú)立按鍵獨(dú)立按鍵LED警示燈時鐘振蕩LED警示燈時鐘振蕩圖1.3方案三總體設(shè)計框圖經(jīng)過比較,我選擇方案三STM32F103C8T6作為核心芯片，并與匹配設(shè)備組成單片機(jī)最小系統(tǒng)。本系統(tǒng)使用DHT11溫度、濕度傳感器對室內(nèi)溫度、濕度進(jìn)行測量，并通過液晶顯示屏進(jìn)行實(shí)時顯示；選擇SM427N001型空氣傳感器和GP2Yl051AUOF氣體質(zhì)量傳感器分別對PM25、甲醛等氣體進(jìn)行檢測，并將其以動態(tài)、數(shù)碼的方式呈現(xiàn)在LCDLCD屏幕上。通過硬件采集器對溫度、濕度、空氣品質(zhì)等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。根據(jù)MCU的指令，LCD屏幕也會顯示相應(yīng)的信息，與外部世界進(jìn)行互動。另外，每個獨(dú)立的鍵都有一個功能，可以將不同的顯示信息分開，并根據(jù)不