基于51單片機(jī)的空氣質(zhì)量檢測器設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u7329引言 1114421.選題的意義 2181302.實(shí)物的設(shè)計(jì)目的和方式 3115653.空氣質(zhì)量檢測儀元器件的選擇 3247923.1單片機(jī)的選用 3171113.2A/D轉(zhuǎn)換芯片的選用 4210653.3各參數(shù)顯示器件的選擇 5159573.4夏普粉塵傳感器GP2Y1010AU0F 5150953.5溫濕度傳感器的選擇 748463.6藍(lán)牙模塊的選擇 8125154.各單元模塊的硬件設(shè)計(jì) 8305054.1系統(tǒng)概述 9201824.2單片機(jī)最小系統(tǒng) 9265004.3粉塵傳感器電路設(shè)計(jì) 1283934.4A/D轉(zhuǎn)換的電路設(shè)計(jì) 129584.5LCD顯示模塊設(shè)計(jì) 1293444.6溫濕度傳感器的電路設(shè)計(jì) 13172874.7藍(lán)牙電路設(shè)計(jì) 1320505.程序設(shè)計(jì) 1396156.結(jié)束語 15摘要：在人們的日常生活中，人們經(jīng)常會在網(wǎng)上看到一些熱點(diǎn)新聞，其中空氣污染相關(guān)事件頻繁出現(xiàn)，因此市面上出現(xiàn)了許多對空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測的裝置。本設(shè)計(jì)的目的是檢測身邊空氣質(zhì)量狀況，其檢測環(huán)境主要在室內(nèi)，該裝置測量的粉塵濃度為0.8微米左右，測量的溫度范圍在0℃~50℃，濕度測量范圍在20~90%RH，測量完成時(shí)會在實(shí)物顯示屏上顯示數(shù)值并通過藍(lán)牙發(fā)送給手機(jī)。具有體積小，精度高，方便攜帶和實(shí)時(shí)監(jiān)測等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：STC89C51；空氣質(zhì)量檢測；粉塵傳感器；DHT11傳感器引言當(dāng)前數(shù)據(jù)表明，人類的相當(dāng)一部分呼吸道疾病是由于所處環(huán)境空氣中的懸浮的顆粒濃度所造成的，而現(xiàn)如今，隨著工業(yè)排放的不斷增加以及汽車尾氣的不斷排放，我們身邊所處的各個環(huán)境的空氣質(zhì)量都在遭受的嚴(yán)重的威脅，與此同時(shí)也在危害著人們的健康，例如呼吸道問題、人體免疫力下降、心腦血管疾病、以及過敏等癥狀，都與空氣質(zhì)量脫不了干系。我們國家最近幾年也對空氣質(zhì)量的我問題做出了一系列應(yīng)答，也在尋找大大小小的解決方案，不管是在室內(nèi)還是在室外，所處環(huán)境的空氣質(zhì)量都對自然界生物體有著很大的影響。此設(shè)計(jì)本著測量空氣中各個指標(biāo)的數(shù)據(jù)、方便快捷并且數(shù)據(jù)顯示的一目了然為目標(biāo)，對傳統(tǒng)空氣質(zhì)量檢測裝置要在裝置上面看到各參數(shù)值，并且裝置較大，不利于放置等缺點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn)，本論文所描述的設(shè)計(jì)不但對以上問題有了一個很好的解決，而且減少了很大的使用成本，也方便攜帶和放置，更是完成了自動檢測溫度和濕度，使用戶在使用過程中，不僅能更準(zhǔn)確的在顯示屏幕上看到當(dāng)前空氣質(zhì)量的各個指標(biāo)，也可在手機(jī)端顯示，做到在任何地點(diǎn)都能監(jiān)測到當(dāng)前的各個數(shù)值，大大減少了操作步驟。此設(shè)計(jì)運(yùn)用的是功能強(qiáng)大且簡單易學(xué)的STC89C51作為主控芯片，同時(shí)我選取DHT11傳感器，并采用夏普光學(xué)傳感器來檢測當(dāng)前環(huán)境的濃度值，將檢測到的溫度、濕度和顆粒物濃度的變化顯示在LED顯示屏上，與此同時(shí)手機(jī)可以連接此檢測器的藍(lán)牙，這樣就保證了人在手機(jī)上也可以看到環(huán)境的質(zhì)量狀況，實(shí)現(xiàn)對空氣質(zhì)量狀況的測量，從而使智能空氣檢測裝置實(shí)用環(huán)保，使得數(shù)據(jù)一目了然的呈現(xiàn)在人們面前。選題的意義時(shí)代發(fā)展越來越迅速，科學(xué)技術(shù)帶給了人們便利，我們不僅可利用科學(xué)技術(shù)檢測出當(dāng)前環(huán)境的各方面指標(biāo)，而且也讓更多人了解到了我們所處的環(huán)境空氣的質(zhì)量并不是我們所想象的那樣樂觀，空氣中其實(shí)有很多我們?nèi)庋鬯床坏降奈廴疚镱w粒，這些隱患嚴(yán)重的危害了我們的健康。新聞上曾經(jīng)報(bào)道過很多霧霾天氣的消息，尤其是一些一線城市，這一狀況更為嚴(yán)重。據(jù)報(bào)道資料顯示，我國局部地區(qū)發(fā)生了六次沙塵暴天氣，還有四次揚(yáng)沙過程，北京區(qū)域最為明顯，很容易形成霧霾天氣。我們通常把大氣污染的其中一種狀態(tài)稱作為霧霾，大氣污染作為人們共同的敵人，它的最大元兇是PM2.5。對人類所處環(huán)境空氣質(zhì)量有著較強(qiáng)的威脅，其中，人為來源是較大的，也是普遍存在的因素，例如發(fā)電，冶金，石油化工，二手煙等都是可以導(dǎo)致PM2.5的生成的。WHO曾在一份發(fā)表的報(bào)告中指出，全球，幾乎每個國家的大多數(shù)城市和農(nóng)村地區(qū)居民都面臨著霧霾所帶來的健康問題。與相對清潔的城市相比，高污染城市死亡率高五分之一。據(jù)資料顯示，在歐洲，大約300,000人死于嚴(yán)重的空氣質(zhì)量污染，這意味著由于空氣污染，我們的健康會因此存在潛在的隱患。由于人類不會過濾或隔離任何外部粒子，所以污染物粉塵對人類健康的危害也越來越令人擔(dān)憂，這一點(diǎn)我們應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠姓J(rèn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國因PM2.5的顆粒濃度上升而使得人體造成疾病，最后導(dǎo)致死亡的人數(shù)高達(dá)二百萬人左右，震驚倫敦的毒霧事件讓所有人為之戰(zhàn)栗，2013年10月，PM2.5作為空氣污染中的致癌因素被WHO列入其中，當(dāng)粉塵含量較小的時(shí)候不會有很大危害，但如果長期處于這種狀態(tài)下，則會傷害人體器官，造成慢性疾病，嚴(yán)重的則會導(dǎo)致癌癥?；谝陨显?，對粉塵顆粒的監(jiān)測與治理就成為了一個十分嚴(yán)峻的問題。實(shí)物的設(shè)計(jì)目的和方式此智能空氣質(zhì)量檢測裝置通過夏普光學(xué)粉塵傳感器是用來對所處環(huán)境顆粒物的濃度值來進(jìn)行捕捉的，制作而成的實(shí)物會利用DHT11傳感器來完成粉塵檢測的功能，此時(shí)模擬信號會轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并輸入單片機(jī)STC89C51進(jìn)行記錄，不但可以在1602液晶顯示屏上面顯示剛才所測得的參數(shù)值，而且該裝置還可以與我們的手機(jī)進(jìn)行藍(lán)牙連接，做到不但可以在裝置上可以看到所測得的數(shù)據(jù)信息，而且在手機(jī)上也可以進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，并以每兩秒為一組數(shù)據(jù)來進(jìn)行傳輸，讓整個過程在使用起來更方便快捷，同時(shí)也達(dá)到了智能的效果。此次設(shè)計(jì)主要包括51單片機(jī)、電源模塊和藍(lán)牙模塊；除此之外還有按鍵模塊，不但如此，LCD1602液晶顯示模塊的需要同時(shí)也發(fā)揮著重要的作用，以及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，不但如此，設(shè)計(jì)實(shí)物時(shí)還需要粉塵檢測模塊和溫濕度檢測模塊等。3.空氣質(zhì)量檢測儀元器件的選擇3.1單片機(jī)的選用該實(shí)物選用的是STC89C51單片機(jī)，它是由STC公司推出的CMOS的8位微處理器，51單片機(jī)在很多電子系列控制應(yīng)用系統(tǒng)領(lǐng)域提供了多種解決的辦法，支持可重復(fù)擦寫是它的一大特點(diǎn)，同時(shí)兼容性部分讓系統(tǒng)在不同環(huán)境中更加兼容，同時(shí)還有ISPFlash存儲單元集成在芯片當(dāng)中，不止如此，內(nèi)部還有通用的8位中央處理器，具有功能強(qiáng)大，精度高，方便初學(xué)者學(xué)習(xí)等優(yōu)點(diǎn)。51單片機(jī)有增強(qiáng)型1T的流水線，RAM為256個字節(jié)、輸入輸出接口線為三十二位，其的驅(qū)動能力可以達(dá)到20毫安，而且它還有兩個看門狗計(jì)時(shí)器，三個定時(shí)器/計(jì)數(shù)器且它們是十六位的，還有一個兩級中斷的結(jié)構(gòu)。片內(nèi)有晶振以及晶振電路。51系列單片機(jī)不但能夠進(jìn)行靜態(tài)邏輯操作，讓頻率達(dá)到0Hz，而且還支持省電模式選擇，內(nèi)部的時(shí)鐘電路會為單片機(jī)提供震蕩脈沖，電源的電路可以為整個實(shí)物的核心元件提供電源，供各部分使用。空閑模式的單片機(jī)對功率的消耗并不是很大，當(dāng)處于空閑模式的時(shí)候，中央處理器會處于休眠狀態(tài)，與此同時(shí)，其他硬件系統(tǒng)不會處在休眠狀態(tài)，在此狀態(tài)下單片機(jī)會被硬件復(fù)位或者是中斷系統(tǒng)而喚醒，單片機(jī)的定時(shí)器還保持運(yùn)行狀態(tài)時(shí)候，其值還會增加。如果主控芯片狀態(tài)為休眠掉電保護(hù)的時(shí)候。只有外部的中斷還在工作，其他的除中斷以外的外部晶振、定時(shí)器、中央處理器、串行口全都會停止當(dāng)前工作，單片機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)后，如果想喚醒單片機(jī)，只需要通過觸發(fā)外部中斷的低電平或者是通過下降沿觸發(fā)中斷即可達(dá)到此目的，如果利用硬件復(fù)位來使得主控芯片喚醒起來，程序就會需要重頭開始運(yùn)行。STC89C51是由P0、P1、P2、P3共四個八位的并行I/O口組成，其中P0端口是I/O口，它是雙向口，有復(fù)位的功能，它是8位漏極開路形式，當(dāng)輸出端口選用的是P0端口時(shí)并且當(dāng)需要外擴(kuò)存儲器時(shí)，數(shù)據(jù)線可以讓P0作為端口來實(shí)現(xiàn)，地址線也可以通過它來實(shí)現(xiàn)。P0口作為輸入輸出線時(shí)，數(shù)據(jù)總線輸出分為以下幾點(diǎn)：P0需要上拉電阻，信號要通過輸入端反向輸出Q非端，以上動作在鎖存器內(nèi)部進(jìn)行，經(jīng)由多路開關(guān)之后，還要通過一個V2的柵極，最后的時(shí)候，要通過漏極到輸出端P0的過程P1、P2、P3端口是一個雙向的I/O口，為8位的形式，它們的輸出電流方式為四個TTL的輸入，并且P1、P2、P3為帶有上拉電阻的端口。P1端口只能作為輸入或者輸出，且輸入的時(shí)候要先置1，它沒有高阻態(tài)；當(dāng)P2作為數(shù)據(jù)的地址線時(shí)候，需要片外的存儲器的加入；P3無論何時(shí)都要先置1。3.2A/D轉(zhuǎn)換芯片的選用在模數(shù)轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)選用的是ADC0832。首先它是雙通道形式的模塊芯片，有8位分辨率，不僅體積小，而且具有很強(qiáng)的兼容性。目前，這類轉(zhuǎn)換芯片已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于實(shí)物生產(chǎn)中，另外，在經(jīng)過了對ADC0832的學(xué)習(xí)過程之后，也會對實(shí)物制作有一個更大的幫助。轉(zhuǎn)換芯片的特點(diǎn)如下所述：雙通道形式、八位分辨率系統(tǒng)、TTL與輸入輸出電平相兼容、輸入電壓最大5V左右、轉(zhuǎn)換時(shí)間為32微秒，時(shí)候的頻率為250kHz，商用級別溫度最高可達(dá)+70°C左右，功耗為15mW，而工業(yè)級別限制在?40°C到+84°C。模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片是雙數(shù)據(jù)輸出的芯片，可以減小數(shù)據(jù)上的誤差，讓數(shù)據(jù)更加精確。圖1A/D轉(zhuǎn)換芯片圖片3.3各參數(shù)顯示器件的選擇在測量數(shù)據(jù)的顯示方面我選用的是LCD1602，它包含兩種形式，第一個是字段顯示。當(dāng)采用字段顯示時(shí)，管腳上檢測出相應(yīng)信號的時(shí)候可被顯示出來。第二個則是字符顯示，當(dāng)采用字符顯示的時(shí)候，則要根據(jù)設(shè)計(jì)者的需要對基本字符進(jìn)行顯示，我們的實(shí)物設(shè)計(jì)用到的顯示形式為字符形式，所測的信息數(shù)據(jù)將會通過液晶顯示得出數(shù)值，與傳統(tǒng)的數(shù)碼管相比較而言，LCD1602所需功耗更低，體積小，不會占據(jù)太多空間，顯示內(nèi)容多種多樣，工作電壓在5V之間，工作電流在2毫安左右。接下來是1602引腳功能的相關(guān)介紹：它一共有14個腳，應(yīng)該提供的電源電壓為五伏特左右，緊挨著的引腳接LCD屏的對比度調(diào)節(jié)端口；關(guān)于寄存器選擇的引腳為四號引腳，當(dāng)電平為低電平時(shí)，自動與指令寄存器相連接，反之會與數(shù)據(jù)寄存器相連接，第五個引腳分別在高低電平下進(jìn)行著讀寫操作，第六個引腳的E端為使能端，顯示模塊會在電平從低到高時(shí)開始執(zhí)行相應(yīng)命令，第七到第十四引腳為雙向數(shù)據(jù)線，且位數(shù)是八位；第十五到第十六引腳為空腳。3.4夏普粉塵傳感器GP2Y1010AU0F夏普光學(xué)粉塵傳感器是一款光學(xué)空氣質(zhì)量傳感器，在安裝難易程度上較為簡單，體積較小，壽命也很長，靈敏度很高，在穩(wěn)定性方面也極佳。0.8微米及以上的粉塵顆粒均可被它檢測出來，夏普粉塵傳感器內(nèi)部也可以吸入外部空氣，發(fā)光二極管和光電晶體管在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的放置情況是是相對排列的，也因此可以探測到含有顆粒物質(zhì)的空氣中折射過后的光線，從而來判斷粉塵濃度大小，被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活中，通常在空氣凈化的環(huán)節(jié)中使用。粉塵傳感器的電流消耗情況不是很高，由于它輸出為模擬電壓，因此在獲得數(shù)字信號的前提下要準(zhǔn)備用到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，最后顯示的數(shù)值與所在環(huán)境顆粒物濃度大小成正比。主要應(yīng)用于很多領(lǐng)域，例如空氣凈化和空氣質(zhì)量檢測器件等相關(guān)產(chǎn)品。夏普光學(xué)粉塵傳感器的主要相關(guān)參數(shù)：1、靈敏度：0.5V/(0.1mg/m3)2、輸出電壓：0.9V3、消耗電流：11mA4、工作溫度：-10~65℃5、存儲溫度：-20~80℃圖SEQ圖\*ARABIC2夏普粉塵傳感器GP2Y1010AU0F圖3GP2Y1010AU0F傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)3.5溫濕度傳感器的選擇該實(shí)物選用的溫濕度傳感器是DHT11傳感器，它在穩(wěn)定性方面做得不錯，可以感應(yīng)外界的溫度和濕度，由八位控制機(jī)組成，同時(shí)也在可靠性能方面受到大家喜愛。電阻型感濕元件和NTC測溫元件組成了溫濕度傳感器，因此它具有更高的使用價(jià)值、較快的響應(yīng)以及較強(qiáng)的抗干擾能力。在溫濕度傳感器的校準(zhǔn)環(huán)節(jié)結(jié)束之后，溫濕度傳感器有四個引腳，引腳的排列方式是單排形式連接封裝起來的，接口所用的串行口形式也讓系統(tǒng)的集成變得更加簡單易行，如果想要對信號進(jìn)行檢測，則需要對這些校準(zhǔn)系數(shù)進(jìn)行重新的調(diào)用。不僅如此，傳輸距離很長也是一大優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，功耗小，體積小的特點(diǎn)也讓DHT11傳感器成為單片機(jī)愛好者的最佳選擇。圖4DHT11傳感器實(shí)物圖Pin1為電源引腳，Pin2接串行數(shù)據(jù)，Pin3為空腳，Pin4為接地端。（1）當(dāng)接口連接線長度比二十大時(shí)候的時(shí)候，上拉電阻的使用情況要視情況而定。（2）數(shù)據(jù)幀在進(jìn)行同步和通訊的時(shí)候，用于溫濕度傳感器與微處理器之間通訊的時(shí)間為4毫秒左右，其中擴(kuò)展是通過小數(shù)部分來進(jìn)行的。它分為以下幾個流程：數(shù)據(jù)傳輸為應(yīng)該從高位開始傳輸，大小為四十比特，其中整數(shù)部分和小數(shù)部分的數(shù)據(jù)格式都為八比特大小。（3）；如果傳感器切換模式時(shí)發(fā)出的信號響應(yīng)終止，傳感器會發(fā)送四十比特?cái)?shù)據(jù)并發(fā)送響應(yīng)信號，在發(fā)送完響應(yīng)信號之后會對信號進(jìn)行采集，然后選擇部分?jǐn)?shù)據(jù)來進(jìn)行讀取?？臻e狀態(tài)的電平處于高電平，主機(jī)會等待傳感器得出響應(yīng)，然后拉低總線，但拉低是有一定的要求的，要求是大于18毫秒，這樣做的目的是為了確保溫濕度傳感器可以更容易的檢測到信號的存在，當(dāng)一個傳感器能夠接收到主機(jī)發(fā)出的信號時(shí)，在低電平信號結(jié)束后，傳感器將發(fā)出一個響應(yīng)信號，持續(xù)時(shí)間為80秒，在主機(jī)發(fā)出開始信號后，等待大約三十微秒左右，在等待時(shí)間結(jié)束之后再讀取傳感器響應(yīng)的信號。如果讓總線電平處在低電平狀態(tài)之下時(shí)，總線會被拉高至八十微秒，將數(shù)據(jù)從低電平開始發(fā)送，倘若響應(yīng)被讀取到高電平時(shí)，傳感器沒有響應(yīng)，倘若所有的數(shù)據(jù)都被傳送，在拉低總線持續(xù)五十微秒的時(shí)間后，將進(jìn)入空閑。圖5DHT11典型應(yīng)用電路3.6藍(lán)牙模塊的選擇該實(shí)物選用的是HC-05的嵌入式藍(lán)牙串口的通訊模塊，命令相應(yīng)工作模式和自動連接工作模式在一定條件下會相互切換，命令響應(yīng)工作模式會出現(xiàn)指示燈慢閃的情況，系統(tǒng)在響應(yīng)工作模式時(shí)候可以執(zhí)行所有的命令，用戶不但可以發(fā)送指令還可以對其進(jìn)行命令的控制，第二種則是自動連接的工作模式，自動連接工作模式呈現(xiàn)形式為指示燈快閃，傳輸數(shù)據(jù)是根據(jù)先前所設(shè)置的方式來進(jìn)行。若想轉(zhuǎn)變模塊的工作狀態(tài)，則可以由控制模塊的外部引腳的輸入電平進(jìn)行控制。（1）引腳定義的使用要求：當(dāng)PI08與LED進(jìn)行相連接的時(shí)候，模塊的工作狀態(tài)可以通過上邊顯示出來，但是工作狀態(tài)不同，他的閃爍頻率也會不相同；當(dāng)PI09與LED相連接的時(shí)候，LED呈現(xiàn)長亮狀態(tài)則意味著藍(lán)牙匹配成功，由于模塊是包括復(fù)位電路的，因此動態(tài)轉(zhuǎn)換可以進(jìn)行。（2）設(shè)置主模塊的步驟：首先將PI011置于高電平，要設(shè)置波特率為38000左右大小，校驗(yàn)位為零位，控制位也是0位；當(dāng)PIO的電位置于低電平的時(shí)候，在自動搜索的時(shí)候，對其進(jìn)行重新上電操作，然后建立連接。（3）模塊設(shè)備名為：HC-054.各單元模塊的硬件設(shè)計(jì)此空氣質(zhì)量檢測儀主要是由主控芯片STC89C51單片機(jī)、溫濕度傳感器、粉塵傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、藍(lán)牙模塊、液晶顯示模塊、復(fù)位及晶振電路組成。圖6系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)4.1系統(tǒng)概述由實(shí)物以及以上所需要的模塊可以畫出原理圖：圖7系統(tǒng)的原理框圖4.2單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)的最小系統(tǒng)一般包含：單片機(jī)和晶振電路，不但如此輸入輸出設(shè)備也是必不可少、而且復(fù)位電路等相關(guān)元件也是十分重要的。圖8單片機(jī)最小系統(tǒng)框圖（1）晶振電路晶振電路一共包含有兩個管腳，即XTAL1和XTAL2，他們兩個的管腳數(shù)目不相同，其中XTAL1的管腳個數(shù)有十九個，而XTAL2的管腳個數(shù)有十八個，前者為內(nèi)部的輸入端，后者作為輸出端。同時(shí)二者都是反向放大器，而且是獨(dú)立的管腳，可由外部晶振或利用石英晶振的片式內(nèi)振蕩器驅(qū)動，而且是獨(dú)立的管腳。這種晶體的頻率范圍在一兆赫茲到十兆赫茲之間。較高的頻率會導(dǎo)致高功率消耗，在這種電路設(shè)計(jì)中，并聯(lián)模式的連接使頻率的微調(diào)的作用發(fā)揮得淋漓盡致。在自行設(shè)計(jì)主控芯片系統(tǒng)的PCB原理圖的時(shí)候，要盡量靠近主控芯片的電容和晶體，這樣在保證了振蕩器的可靠性的同時(shí)也讓振蕩器在穩(wěn)定性上有了一個大幅度的提高。如果用戶要用示波器來檢測是否起振的時(shí)候，正弦波會在示波器上顯示，當(dāng)XTAL2與地面之間的電壓用萬用表檢測時(shí)，將檔位打到直流檔的情況下，就可以得到有效值。圖9晶振電路圖（2）復(fù)位電路復(fù)位電路顧名思義也是就是對單片機(jī)的程序出現(xiàn)非正常運(yùn)行，或者說在停止的情況下對電路進(jìn)行初始化的電路系統(tǒng)，根據(jù)上邊的描述我們大家也能夠看出復(fù)位電路的重要性。復(fù)位電路的原理和計(jì)算機(jī)的原理有相同點(diǎn)也有不同點(diǎn)，他們的啟動原理和啟動手段有所差異。當(dāng)復(fù)位引腳滿足第九個時(shí)，一旦滿足當(dāng)前高電平形式，且在當(dāng)前周期大于兩個機(jī)器周期的時(shí)候，復(fù)位操作即可開啟，若處于高電平時(shí)，當(dāng)所做實(shí)物主控芯片出現(xiàn)高電平的復(fù)位信號的時(shí)候，復(fù)位操作就會發(fā)生。當(dāng)系統(tǒng)處于上電時(shí)刻，電容的負(fù)極連接RESET，RESET為高輸入狀態(tài)，且電容兩端電壓不會發(fā)生突變，這個時(shí)候芯片會發(fā)生復(fù)位操作，電容已經(jīng)充電完畢的時(shí)候，電阻的電壓會變?yōu)榱阒担酒诖藭r(shí)是正常工作的，當(dāng)我們按下復(fù)位按鍵之后，RST會進(jìn)行一個高低電平的轉(zhuǎn)換，因?yàn)樾枰藶閯邮职磩影存I，所以這也就是我們所說的手動復(fù)位。圖10復(fù)位電路圖EA/VPP有31腳，可以為外部程序存儲器和內(nèi)部的程序存儲器進(jìn)行管腳的選取，當(dāng)系統(tǒng)為高電平時(shí)，就會訪問操作程序存儲器的內(nèi)部；單片機(jī)在低電平狀態(tài)情況下則只能訪問存儲器的外部。P0作為開漏輸出端，上拉電阻可以不用準(zhǔn)備，如果想讓處于高電平狀態(tài)正常輸出，只有通過外部接一個上拉電阻方可解決這個問題。同時(shí)，51單片機(jī)為了防止錯誤的讀取數(shù)據(jù)，整個系統(tǒng)也把P0端口到P3端口的輸入操作也被提前寫入了鎖存器電路，使用這種方法有效的避免“0”狀態(tài)外界對它的干擾，也可以更好的讓單片機(jī)發(fā)揮其作用。4.3粉塵傳感器電路設(shè)計(jì)傳感器有個小孔，空氣可以通過小孔，傳感器內(nèi)部有光電晶體管和發(fā)光二極管，二者呈現(xiàn)相對立形式排列，也正因如此可以探測到含有顆粒物質(zhì)的空氣中折射過后的光線，從而來判斷粉塵濃度大小。環(huán)境內(nèi)粉塵顆粒濃度越高，傳感器測得的值也會越高，二者呈現(xiàn)正相關(guān)的關(guān)系。圖11傳感器的電路設(shè)計(jì)圖4.4A/D轉(zhuǎn)換的電路設(shè)計(jì)圖12A/D轉(zhuǎn)換的電路設(shè)計(jì)圖4.5LCD顯示模塊設(shè)計(jì)液晶顯示模塊的構(gòu)造不但簡單，而且功能豐富多樣，體積小是它的一大優(yōu)勢，而且損耗功率也很小，最重要的是不需要外加的驅(qū)動電路，在性價(jià)比方面也很高。圖13LCD1602的電路設(shè)計(jì)圖4.6溫濕度傳感器的電路設(shè)計(jì)溫濕度傳感器的P2可以用來發(fā)送串行數(shù)據(jù)，它也是一個數(shù)據(jù)口，要在Pin2口連接一個電阻，要讓電阻放置于溫濕度傳感器和電源二者之間，Pin1口端連接VDD端口，Pin4端口連接GND端口，同時(shí)將三個引腳均處于懸空狀態(tài)。圖14溫濕度傳感器的電路設(shè)