AT89C51单片机车间粉尘检测报警系统设计(2)
3.4 本章小结 33
4 系统仿真结果 34
4.1 无红外模块系统在Proteus中的仿真 34
4.2 红外模块在开发板上的验证 38
4.3 本章小结 39
结 论 41
致 谢 42
参考文献43
1 引言
1.1 课题研究背景及意义
随着信息化时代的到来，生产机械化水平也越来越高，在提高产量的同时，产尘量和作业场所的粉尘浓度也大大提高。粉尘一旦随呼吸道进入人体的肺部，会对人体造成不同程度的危害，造成的尘肺病严重危害劳动者的身体健康。因此生产场所的粉尘浓度测量与预警是降低生产者患病率的重要环节和关键。
另外粉尘不仅对人体的健康有极大的影响也对工作人员的人身安全具有很大的威胁。因为当粉尘浓度达到一定值时，稍有不慎就会发生粉尘爆炸事故。这种事故一但发生后果不堪设想，例如在2014年发生的“8.2江苏昆山粉尘爆炸事故”中就造成75人死亡185人受伤的惨烈后果。这无疑为我们敲响了警钟，也让我们深深反思如何去避免类似的事故再次发生。
要避免类似严重的生产事故的再次发生就必须从管理和技术两方面进行改进。从技术层面解决这种问题办法就是实时的对粉尘浓度进行测量做到预警与及时的报警。所以设计一款能够实时显示粉尘浓度的测控报警系统就显得迫在眉睫。所以本课题使用51单片机及各功能模块实现了对粉尘的实时测量与显示预警和报警功能。能够适应于当今生产的迫切需要。[1-8]
1.2 国内外研究现状
1.3 总体设计框图与功能实现
本设计工作主要由三部分组成。分为硬件部分设计、软件部分设计和最后的系统仿真三个方面。本系统的总设计框图如图1.1所示，
图1.1 系统总设计框图
之所以采用这样的结构设计是由所需实现的功能决定的，作者的主要工作和本设计系统能够实现的功能如下：
1.通过参考相应的器件手册，学习了对液晶屏的读写操作，能够在液晶屏上实时显示当前时间和测量值；
2.通过查阅HS0038的器件手册和NEC协议，搭建了可以正确进行红外通信的外围电路，设计了基于NEC协议的红外载波解码软件程序，能够通过红外模块控制并设置当前时间；
3.设计了可以报警的蜂鸣器电路，能够在测量值超过阈值时进行蜂鸣报警。
通过实现以上功能可以很好的完成粉尘检测与报警的功能，使设计符合要求。
1.4 论文章节安排
第一章主要介绍课题的研究背景及意义，通过这些可以很好的设计出所需的功能从而设计系统总体结构。1.3节介绍论文的章节安排，在章节安排中对论文的结构做出了合理的规划，有利于论文的结构性和可读性。
第二章介绍硬件设计部分包括AT89C51单片机主控模块及其外围电路的设计。硬件设计模块主要分为晶振模块、单片机复位模块、DS1302时钟芯片外围电路模块、液晶屏接口电路模块、ADC0832模数转换模块、蜂鸣器报警模块以及HS0038红外一体化接收探头外围电路模块。
第三章介绍软件设计部分包括各外围器件的驱动函数编写以及编译调试工作。这部分工作主要包括液晶显示的驱动函数编写、DS1302驱动函数的编写以及红外模块驱动的编写调试。
第四章介绍仿真工作，主要通过在Proteus中搭建设计的原理图并在单片机中装载软件设计部分所编译产生的.hex文件来进行对设计可行性的验证。另外在开发板上完成了红外模块的测试以说明红外模块设计的可行性。
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