51单片机的PM2.5值灰尘雾霾检测，声光报警，传感器，毕业论文，Proteus仿真，代码，原理图PCB等

设计要求

1. 以STC89C52单片机为控制核心，实现对PM2.5大气环境的监测；

2. 利用GP2Y1010AU0F传感器对粉尘颗粒采样；

3. LCD1602实时显示PM2.5测量值和报警阈值；

4. 用户可通过按键设置报警阈值大小，当PM2.5测量值高于阈值时，驱动声光报警；

系统概述

PM2.5环境监测系统主要由STC89C52单片机最小系统、GP2Y1010AU0F粉尘传感器、ADC0832模数转换器、LCD1602液晶显示模块、按键输入模块、声光报警模块和电源模块组成。

系统框架

工作原理为：GP2Y1010AU0F粉尘传感器采集空气中颗粒物的浓度，经ADC0832芯片将模拟信号转换为数字信号后，输出到STC89C52单片机进行处理分析，最后通过LCD1602液晶来实时显示数据。

当PM2.5测量值高于设定的阈值时，单片机驱动蜂鸣器和LED灯进行报警。阈值的大小可通过按键设定。

GP2Y1010AU0F粉尘传感器

Proteus仿真电路图

原理图

PCB图

洞洞板实物图

仿真结果分析

粉尘传感器GP2Y1010AU0F工作原理是将空气中PM2.5颗粒物浓度转换为0~5V的模拟电压信号输出。

由于Proteus软件没有GP2Y1010AU0F传感器模型，仿真使用滑动变阻器RV2分压输出的模拟电压信号来代替粉尘传感器实际检测的数据。

在原理图绘制和实物制作中，则采用的是真实的粉尘传感器GP2Y1010AU0F接线。

打开“PM2.5环境监测.DSN”仿真文件，双击单片机，在弹出的Edit Component对话框中，点击黄色小文件夹图标，加载AirQuality.hex文件（位于C程序文件夹内），然后运行仿真。

仿真运行效果如图1所示，LCD显示器第一行显示当前PM2.5测量值为106ug/m3，对应的滑动变阻器RV2输出电压为1.20V；第二行显示设置的报警阈值为150ug/m3。

图1 仿真运行效果图

点击滑动变阻器RV2上下红色小箭头，改变输出电压，来模拟大气环境中PM2.5浓度值的改变。

例如，点击RV2向上箭头，模拟PM2.5浓度上升至226ug/m3（对应变阻器输出电压为1.90V），高于设置的报警阈值，结果如图2所示，此时蜂鸣器发声，红色指示灯D1闪烁，来提醒用户。

图2 PM2.5浓度超标报警

用户可通过按键自定义PM2.5报警阈值大小，点击“加键”或“减键”即可进行调整。例如，设置报警阈值为235ug/m3，效果如图3所示。

图3 设置PM2.5报警阈值为235ug/m3

此外，仿真中RV2变阻器分压输出电压的大小与PM2.5浓度的对应关系如下表所示，与实际GP2Y1010AU0F粉尘传感器电压-浓度曲线（图4，详见手册）几乎吻合，由此可判定采样数据准确。

图4 GP2Y1010AU0F粉尘传感器电压-浓度曲线

综上所述，仿真验证通过，满足设计要求。

资源内容

（1）基于51单片机的PM2.5环境监测系统毕业论文；

（2）Proteus仿真文件；

（3）C程序；

（4）原理图和PCB文件；

（5）Visio流程图；

（6）硬件资料；

（7）元器件清单；

（8）洞洞板实物图；

资源截图