基于单片机的pm2.5空气质量检测系统设计-通信工程大学论文
基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计
基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 课题研究背景和意义 (1)1.2 国内外粉尘检测仪发展现状 (1)1.3 粉尘浓度的测量的基本方法 (2)1.4 设计任务与要求 (2)第二章粉尘检测仪的硬件设计 (3)2.1 系统硬件组成 (3)2.2 单片机部分 (3)2.3 粉尘传感器部分 (5)2.4 ADC0832模数转换 (6)2.5 LCD1602显示部分 (6)2.6 按键模块 (7)2.7 声光警报模块 (7)2.8 电源供电系统 (9)第三章软件程序设计 (10)3.1 软件开发环境介绍 (10)3.2 程序总体设计 (10)3.3 各个模块的程序程设计 (11)第四章程序编译与硬件调试 (13)4.1程序编译与下载 (13)4.2 硬件仿真 (14)4.3 调试调试 (15)结论 (17)基于单片机空气质量PM2.5粉尘检测仪的设计专业：***** 学号：***** 学生姓名：***** 指导教师：*******摘要：自十九世纪中叶人类进入工业时代，人们便开始走向城市化发展，工业革命彻地改变了人们的生活。
但随着工业的发展，大量的工业废气排入大气中，对人类的生存环境产生了严重影响。
废气中粒径较小的粉尘称为雾霾，是威胁人们健康的祸首之一，每年各地都有许多人因为雾霾而患有呼吸道疾病；而粒径较大的粉尘，在同一空间浓度过高时，极易发生爆炸。
为保障人们的安全，对空气中的粉尘浓度进行检测是势在必行的。
本课题设计的是空气质量检测仪，利用GP2Yl010AUOF粉尘传感器采集的模拟信号，经ADC0832模数转换为数字信号，最后由STC89C52单片机进行处理，并显示在LCD1602液晶屏上。
本设计的空气质量检测仪能够实时、准确的检测空气中的粉尘的浓度，并且具有抗干扰强、易操作、集成度高的特性。
有广阔的市场应用前景，适用于日常生活和工业领域。
基于单片机的PM2.5检测系统设计
基于单片机的PM2.5检测系统设计随着环境污染的日益严重，人们越来越关注PM2.5的浓度。
为了方便人们实时了解PM2.5浓度的变化，设计了一套基于单片机的PM2.5检测系统。
我们需要明确设计的目标和要求。
我们的目标是设计一个便携式的PM2.5检测系统，能够准确测量PM2.5的浓度，并能及时反馈给用户。
系统需要具有以下要求：稳定性高、精度高、反应时间短、便于携带和使用。
系统的硬件部分主要由传感器模块、单片机模块和显示模块组成。
传感器模块是检测PM2.5浓度的关键组件。
我们选择一款高精度、高稳定性的PM2.5传感器，能够测量环境中的PM2.5颗粒物浓度。
该传感器输出的模拟信号需要经过模数转换器转换为数字信号。
单片机模块是系统的核心控制部分。
我们选择一款性能较强的单片机，并使用模数转换器将传感器输出的模拟信号转换为数字信号。
单片机进行AD转换后，根据公式计算出PM2.5的浓度，并通过串口通信传输给显示模块。
显示模块是系统的用户界面部分。
我们选择一款液晶显示屏，并通过串口通信接收单片机传输的PM2.5浓度数据。
显示模块还可以设置报警阈值，当PM2.5浓度超过阈值时，发出警报。
系统的软件部分主要包括单片机程序和显示程序。
单片机程序主要负责控制传感器模块和实现测量功能。
程序通过定时器控制传感器的采样频率，采样的模拟信号经过AD转换后，计算出PM2.5的浓度，并通过串口通信发送给显示模块。
显示程序主要负责接收单片机传输的PM2.5浓度数据，并将其显示在液晶屏上。
程序可以设置报警阈值，并根据PM2.5浓度的变化来控制警报的开启和关闭。
整个PM2.5检测系统的工作流程如下：传感器模块采集环境中的PM2.5颗粒物浓度，将模拟信号转换为数字信号并发送给单片机模块。
单片机模块进行AD转换并计算出PM2.5的浓度，将数据通过串口通信发送给显示模块。
显示模块接收单片机传输的数据，并将其显示在液晶屏上。
用户可以根据液晶屏上的数据判断环境的PM2.5浓度，并根据需要设置报警阈值。
基于单片机的PM2.5检测系统设计
基于单片机的PM2.5检测系统设计随着人们对空气质量关注程度的提高，PM2.5检测系统的需求也越来越大。
PM2.5是指大气中颗粒物的一种，直径小于等于2.5微米，对人体健康产生危害。
设计一款基于单片机的PM2.5检测系统具有重要的意义。
本文将详细介绍基于单片机的PM2.5检测系统设计。
一、系统功能需求1. 实时监测PM2.5浓度2. 显示PM2.5浓度数据3. 报警功能：当PM2.5浓度超过设定阈值时，发出警报4. 数据记录和存储功能: 可以记录并存储历史数据，方便用户查询二、系统硬件设计1. 单片机：选择一款性能稳定的单片机作为系统的核心控制器，如STC单片机或者Arduino单片机。
2. PM2.5传感器：选择一款高精度的PM2.5传感器，可以通过串口或者模拟信号与单片机进行数据交互。
3. 显示屏：可以选择OLED显示屏或者液晶屏来显示PM2.5浓度数据和报警信息。
4. 蜂鸣器：用于发出警报声音。
5. 存储芯片：选择一款容量适中的存储芯片，用于存储历史数据。
三、系统软件设计1. 传感器数据采集：通过单片机与PM2.5传感器进行数据交互，获取实时的PM2.5浓度数据。
2. 数据处理：将采集到的数据进行处理，计算PM2.5的浓度值，并判断是否超过设定阈值。
3. 数据显示：将处理后的数据通过显示屏展示给用户，包括实时浓度值和报警信息。
4. 报警功能：当PM2.5浓度超过设定阈值时，触发蜂鸣器发出警报声音。
5. 数据记录和存储：将历史数据通过存储芯片进行存储，并可以通过单片机进行查询和显示。
五、系统优化1. 节能设计：通过优化程序，降低系统的功耗，延长系统的使用时间。
2. 数据通信：可以通过蓝牙或者WiFi模块，实现数据的远程传输和监控。
3. 界面优化：优化显示界面，增加操作便捷性和用户友好性。
4. 数据分析：通过添加数据分析功能，可以对历史数据进行分析，并生成报表或者图表。
六、系统测试1. 传感器测试：测试传感器的准确性和稳定性。
基于单片机的PM2.5浓度检测及报警系统设计与实现-毕业论文
---文档均为word文档，下载后可直接编辑使用亦可打印---摘要PM2.5、PM10、SO2和重金属铅砷镍铬为雾霾的主要成分，PM2.5的空气动力学当量直径小于2.5 µm，它是可吸入颗粒物，它不仅属于严重的空气污染物，而且还是多种重金属以及其他粉尘的载体。
PM2.5常常可以长时间的在空气中漂浮，随风移动，因此其具有污染距离长范围广的特性。
由于PM2.5的强传播性、长停留性、使空气能见度变低、重金属和有毒物质易附性、强污染性等特性导致它严重影响城市和地区的环境空气质量和正常的居民日常生产生活，因此实时监PM2.5是十分重要的。
本设计通过使用夏普GP2Y1010AU0F芯片检测PM2.5的浓度电压，再由模数转换芯片ADC0832将检测的模拟电压转换为数字电压输入AT89C51单片机最小系统，最后把测量值显示在显示器上，显示器使用LCD1602液晶显示，当检测浓度大于预设浓度时LED灯亮并且蜂鸣器报警。
关键词：PM2.5，单片机，夏普GP2Y1010AU0F，检测，报警。
Design and Realization of PM2.5 Concentration Detection and Alarm System Based on Single Chip MicrocomputerAbstractThe main components of the haze are PM2.5, PM10, SO2 and heavy metal lead arsenic nickel chrome and other particles. PM2.5 is an inhalable particulate matter; it not only belongs to the serious air pollutants, but also is a carrier of variety heavy metals and other dust. PM2.5 can often float in the air for a long time and move with the wind, so it has a wide range of characteristics. Due to the characteristics of strong propagation, long stay, low visibility, easy adsorption of heavy metals and toxic, strong pollution, PM2.5 lead to serious environmental and seriously affects the urban and regional environmental air quality and residents’ daily life, so real-time monitoring PM2.5 is very important. This design detects PM2.5 concentration voltage by using Sharp GP2Y1010AU0F chip, and then converter the analog voltage into digital voltage using chip ADC0832 input AT89C51 microcontroller minimum system. Finally, the measured value is displayed on the display, LCD1602 liquid crystal display, the LED lights and buzzer alarm when the detection concentration is greater than the preset concentration.Keywords：PM2.5, MCU, SHARP GP2Y1010AU0F, Detection, Alarm.第一章前言1.1、设计的目的和意义环境问题一直是人们比较关心的问题，而其中的雾霾天气更是和人们的生产生活戚戚相关，雾霾严重影响着城市的空气质量。
基于单片机的PM2.5检测系统设计
基于单片机的PM2.5检测系统设计随着城市化进程的加快和工业化水平的不断提高，大气污染已成为当前社会面临的严重问题之一。
PM2.5是大气污染的主要组成部分之一，它对人体健康和环境造成的危害非常严重。
开发一种能够准确、快速检测PM2.5浓度的检测系统具有非常重要的意义。
本文将基于单片机设计一种PM2.5检测系统，旨在为大气污染防控提供技术支持。
1.系统结构设计PM2.5检测系统通常由传感器、单片机、显示模块等部分组成。
传感器负责检测周围环境中的PM2.5颗粒物浓度，将检测到的数据传输给单片机进行处理，并通过显示模块将结果展示给用户。
本系统采用的传感器为激光散射式PM2.5传感器，其测量范围为0-500ug/m3，具有较高的测量精度和稳定性。
单片机选用STM32系列的单片机，具有较强的数据处理能力和稳定性。
显示模块采用OLED屏幕，能够高清显示PM2.5浓度数据。
2.硬件设计传感器通过串口与单片机相连，将采集到的PM2.5浓度数据发送给单片机，单片机通过串口接收数据，并进行相应的处理。
单片机还负责控制显示模块，将处理后的数据显示在屏幕上。
为了保证系统的稳定性和可靠性，还需设计相应的电源管理模块和防静电保护模块。
电源管理模块用于提供稳定的电源给传感器、单片机和显示模块，防静电保护模块则用于防止静电对系统的损害。
单片机的主要任务是接收传感器采集的数据，并进行相应的处理，最后将结果显示在屏幕上。
需要编写串口通信的驱动程序，以便单片机能够与传感器进行数据通信。
还需要编写PM2.5数据处理的算法，对传感器采集的原始数据进行处理和转换，最终得到PM2.5的浓度数据。
还需编写显示模块的驱动程序，实现将数据显示在屏幕上的功能。
4.系统性能测试为了验证系统的性能，需要对系统进行相应的性能测试。
需要对传感器进行校准，以保证其测量精度和稳定性。
然后，通过对不同环境下的PM2.5浓度进行检测，验证系统的准确性和灵敏度。
还需要对系统的稳定性和抗干扰能力进行测试，以保证系统在各种复杂环境下均能正常工作。
基于单片机的PM2.5检测系统设计
基于单片机的PM2.5检测系统设计随着工业化和城市化的加快发展，环境污染问题日益严重，其中PM2.5是大气污染的主要组成部分之一。
PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，对人体健康和环境造成了严重影响。
设计一种基于单片机的PM2.5检测系统具有重要的意义，可以用于监测空气质量，保护人民的健康和净化环境。
一、设计思路通过对PM2.5检测技术的研究，可以发现PM2.5检测系统一般由传感器模块、数据处理模块和显示模块组成。
其中传感器模块负责感知空气中的PM2.5浓度，数据处理模块对传感器采集的数据进行处理和分析，最后通过显示模块将结果输出。
基于单片机的PM2.5检测系统设计主要涉及到传感器选型、数据采集和处理算法以及系统的整合。
二、传感器选型传感器是PM2.5检测系统的核心部件，传感器的性能直接影响着系统的准确性和稳定性。
目前市面上常用的PM2.5传感器主要有激光散射式传感器和光学散射式传感器，它们通过捕捉空气中的颗粒物并测量散射光的方式来实现PM2.5浓度的检测。
在选择传感器时，需要考虑传感器的响应时间、测量范围、灵敏度和成本等因素。
同时要注意传感器的稳定性和耐用性，以确保系统能够长期稳定地运行。
三、数据采集和处理算法传感器采集到的数据需要进行处理和分析，得出准确的PM2.5浓度值。
数据采集模块一般采用模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，然后通过单片机进行处理和分析。
对于PM2.5的数据处理算法，常用的有贝叶斯算法、加权平均法和卡尔曼滤波法等，这些算法可以有效地滤除噪声和干扰，提高数据的准确性。
在设计数据采集和处理算法时，需要考虑系统的实时性和稳定性。
由于PM2.5浓度的变化比较缓慢，可以采用周期性采样的方式，减少系统的能耗和功耗。
四、系统整合在系统整合中，需要考虑模块之间的数据传输和通信方式，以及各模块的功耗和稳定性。
系统的外观设计和安装方式也需要考虑，以便用户能够方便地使用和维护系统。
基于单片机的空气质量检测系统定稿版
基于单片机的空气质量检测系统HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】佳木斯大学毕业论文基于单片机的空气质量检测系统学院信息电子技术专业通信工程班级 12级1班学籍号 12109940619姓名潘琦指导教师田静佳木斯大学2016年6月10日摘要随着工业发展，国民经济日益增长，人民生活指数也在不断提高。
但是给环境却带来不可逆的影响，因为空气质量的恶化，使人类引起一系列呼吸道病症，危害身心健康。
国家政府出台政策，一方面从源头控制污染源，一方面增加空气质量监控。
各大中城市也将PM2.5作为天气预报一项重要指标，时时提醒市民关注环境。
本设计就是基于51系列单片机的PM2.5监控预警系统，对环境里的PM2.5浓度进行实时监控，预警。
本设计以STC89C52单片机为控制核心，用夏普GP2Y1010AU0F传感器实时采集空气中粉尘情况，然后由ADC0832模数转化芯片，将从粉尘传感器采集到的模拟信号转化成数字信号，然后传给单片机进行精确换算，在LCD1602液晶屏显示当前空气粉尘浓度和显示预置报警阈值，按键可以设置系统粉尘报警阈值，蜂鸣器报警模块可在环境PM2.5浓度超过设置值时进行报警。
本系统电路稳定性高、抗干扰能力强，处理速度快，功耗低，操作简便，实时精准显示，实时反馈环境因素。
关键字：PM2.5；单片机；粉尘浓度；GP2Y1010AU0F；报警AbstractWith the industrial development of the national economy growing, people living index is also rising. But the environment has brought irreversible impact because of the deterioration in air quality, weather haze phenomenon increased hazard phenomenon worse. National government policies, on the one hand to control pollution from the source, on the one hand increase the air quality monitoring. PM2.5 major cities will also be an important indicator as the weather forecast, remind the public concern for the environment. This design is based on the 51 computers PM2.5 monitoring system on the environment in the PM2.5 concentration time monitoring, early warning.This design STC89C52RC microcontroller to control the core, Sharp GP2Y1010AU0F sensor to collect dust in the air situation, LCD1602 display shows the current air concentration of dust and display the preset alarm threshold size, the keys can set the system dust alarm threshold, the buzzer alarm module can alarm when the ambient PM2.5 concentration exceeds the set value. System works: collected by the sensor in the air PM2.5 PM2.5 concentration, and then converted to a digital signal through ADC0832 for STC89C52RC microcontroller reads, after the system conversion, real-time display of the current PM2.5 concentration, and then set value, if less than the set value, the systemremains; if it exceeds the set value, the system will alarm to alert the PM2.5 concentration exceeded. The system circuit is simple, stable, highly integrated, easy to debug, high precision, has some practical value.Key words：Alarm; Dust concentration; GP2Y1010AU0F; PM2.5目录摘要 (i)Abstract ....................................................... i i 第1章绪论 .. (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (2)1.3 课题的主要内容 (2)第2章设计方案论证 (4)2.1 题目解析 (4)2.2 方案论证与设计 (4)2.2.1 控制部分的方案选择 (4)2.2.2 显示部分的方案选择 (5)2.2.3 传感器模块的方案选择 (5)2.2.4 模数转化模块的方案选择 (5)2.3 系统方案论证 (6)第3章硬件电路设计 (7)3.1 单片机最小系统 (7)3.2 ADC0832模数转化模块 (9)3.3 液晶屏显示模块 (10)3.4 夏普PM2.5传感器 (12)3.5 蜂鸣器 (14)3.6 按键电路 (14)3.7 污染级别提醒电路和程序下载电路 (14)3.8 总体原理图 (15)第4章软件部分设计 (17)4.1 系统流程设计 (17)4.2 ADC0832模数转化部分设计 (18)第5章仿真部分 (20)5.1 PWM驱动 (20)5.2 Keil的应用 (20)5.3 Protel 99se的应用 (22)5.4 Proteus的应用 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1 系统原理图 (29)附录2 元器件清单 (30)附录3 程序清单 (31)附录4 外文参考资料翻译（原文、译文） (37)第1章绪论1.1 课题研究背景21世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步的同时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。
基于单片机的PM2.5检测系统设计
基于单片机的PM2.5检测系统设计随着城市化进程的不断加快，空气质量成为人们关注的焦点之一。
PM2.5是空气中颗粒物的一种，直径小于或等于2.5微米。
由于其粒径小，易进入人体肺部并对健康产生危害，因此对PM2.5的监测成为了城市环境监测的重点。
本文将介绍一种基于单片机的PM2.5检测系统设计，帮助人们更好地监测城市空气质量。
一、系统原理本系统基于单片机，通过传感器采集空气中的PM2.5颗粒物浓度，再通过单片机进行数据处理和显示。
系统的设计主要包括传感器模块、单片机模块、显示模块和供电模块。
1. 传感器模块传感器模块是PM2.5检测系统的核心，负责采集空气中的PM2.5颗粒物浓度。
传感器模块采用激光散射原理，通过激光束照射到空气中的颗粒物上，再通过光散射信号的强度来计算出颗粒物的浓度。
传感器模块能够实时监测空气中的PM2.5浓度，并将采集到的数据传输给单片机模块进行处理。
2. 单片机模块单片机模块是PM2.5检测系统的数据处理核心，负责接收传感器模块传来的数据，并进行数据处理、存储和显示。
单片机模块采用高性能的单片机，具有较强的数据处理能力和稳定性。
在接收到传感器模块传来的数据后，单片机模块将进行数据处理并通过显示模块将结果显示出来。
3. 显示模块显示模块以直观的方式将PM2.5的浓度显示出来，帮助用户直观地了解空气质量。
显示模块采用LED数码管或液晶显示屏，能够清晰地显示PM2.5的浓度数值。
显示模块还可以设置警报功能，当PM2.5浓度超过设定值时，显示模块将发出警报提醒用户。
4. 供电模块供电模块为整个系统提供稳定的电源，保证系统正常运行。
供电模块采用高品质的电源适配器或电池，以确保系统在室内和室外环境中都能正常工作。
二、系统设计基于上述原理，我们设计了一个基于单片机的PM2.5检测系统。
系统的设计包括硬件设计和软件设计两部分。
1. 硬件设计硬件设计主要包括传感器模块、单片机模块、显示模块和供电模块。
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基于单片机的空气质量检测系统设计专业：通信工程班级：2013级1班姓名：王世达引言 (3)1 概述 (5)1.1 系统组成 (5)1.2 硬件设计 (5)1.3 软件设计 (6)2 电路设计 (7)2.1 原理图 (7)2.2 单片机及外围电路设计 (7)2.3 传感器电路设计 (16)2.4 A/D模数转换电路 (17)2.5 LCD显示电路 (19)2.6 LED显示电路 (20)2.7 报警模块 (21)3 程序设计 (23)3.1 主程序设计 (23)3.2 按键部分......................................................................................................... 错误！未定义书签。
3.3 显示部分 (23)3.4 A/D转换部分 (25)4 应用软件介绍 (29)4.1 keil的应用 (29)4.2 protel99se的应用 (30)4.3 Proteus的应用 (31)5 设计的应用 (33)5.1 主要用途 (33)5.2 应用场景 (33)6 结果与分析 (34)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1 原理图 (38)附录2 程序源代码 (39)随着现代科技的高度发展，工业生产力正在不断提高，而由此带来的负面影响也尤为显著，那就是环境的污染，它严重危害着人类的健康和生活。
雾霾，为大气污染之一，一直以来广受人们关注。
现在有越来越多的地区和国家开始高度重视雾霾天气，并将其视为一种灾害性天气。
其实，很早以前就报道过一些雾霾灾害的重大事件，在这几次事件当中，不仅危害到人们的健康，甚至还剥夺了很多人的生命，比如1952年伦敦杀人雾事件和2013年北京雾霾事件。
PM2.5，指环境中直径小于2.5μm的颗粒物，是雾霾的主要成分之一，由于其粒径小，活性强，易附有毒、有害物质，因而对人体健康威胁很大。
因此，对PM2.5的测量显得越来越重要。
本文将空气中PM2.5的浓度作为评定空气质量的依据。
本设计的控制核心采用的是非常实用的51系列单片机AT89C52，配合粉尘浓度采集装置和显示设备，共同完成数据的采集，处理及显示。
并会根据设置好的报警值报警提示，并且用不同颜色的指示灯显示空气质量。
本文详细介绍了各个单元的电路设计过程及各功能的实现方法，该系统有良好的人机交互界面，有较高的测量精度，不仅简单实用而且便于携带。
相信，它的价值一定会得到体现。
关键词：雾霾；大气污染；PM2.5；单片机；AT89C52；空气质量ABSTRACTWith the highly development of modern science and technology, industrial productivity is increasing, and the resulting negative impact is particularly significant, that is the environment pollution, which cause serious damage to the human health and life.Fog haze, as one of the atmospheric pollution, has been widely attention by people.Now there are more and more regions and countries begin to attach great importance to the fog weather, and regard it as a kind of severe weather.Actually, long ago reported some fog disaster events, in this case, not only harm people's health, even deprive the lives of many people, such as killing 1952 London fog and smog in Beijing in 2013 events.PM2.5 refers to environment particles less than 2.5 microns in diameter, is one of the major components of fog, because of its small size, activity is strong, easy to attach poisonous and harmful substances, thus a big threat to human health.So, for the measurement of PM2.5 is more and more important.This article will air concentrations of PM2.5 as a basis for the evaluation of air ed the control core of this design is very practical to 51 series microcontroller AT89C52, cooperate with the dust concentration acquisition and display devices, common to complete data collection, processing and display.And according to set good alarm value alarm prompt, and use different color indicator shows that the air quality.Each unit circuit are introduced in detail in this paper the design process and method of realization of each function, the system has good man-machine interface, have higher measurement accuracy, not only simple and practical and easy to carry.Believe that its value will be reflected.Keywords:Haze; Atmospheric pollution; PM2.5; Single chip microcomputer; AT89C52;Air quality引言现在，老百姓的生活越来越好，衣食住行和几十年前早已不可同日而语。
当然，这些都得益于科技的飞速发展和生产力的不断提高。
但与此同时也伴随着一些负面影响。
比如，现在老百姓都十分关注的雾霾问题。
通过调查发现，现在不管是发展中国家还是发达国家，不管是城市还是农村，都或多或少遭受到雾霾的侵害。
而雾霾中所包含的有害物质严重影响着人们的健康，甚至威胁到人们的生命。
据不完全统计，那些雾霾污染严重的城市比那些相对清洁的城市的死亡率高出将近20%之多。
而本设计中检测的PM2.5，它的影响也随着医学技术的发展暴露出其相当恐怖的一面[1]。
根据一些气象学和医学方面的专家推测，PM2.5中所包含的颗粒状污染物对人类健康的影响甚至超过了可怕的沙尘暴。
由于人类的生理结构原因，人的身体不能够过滤和阻拦PM2.5中的有害物质。
人的鼻子只能挡住部分粒径在10μm以上的颗粒物质，而那些粒径在2.5μm~10μm之间的颗粒物虽然可以进入到人的上呼吸道，但是会被呼吸系统内部的绒毛阻挡，有些会通过痰液排出，所以不会对健康造成太大的伤害。
但是小于2.5μm的颗粒物，由于不能有效的阻挡，会有相当一部分通过呼吸进入支气管，进入肺部，造成呼吸道感染，肺部的气体交换也会受到干扰。
这样就有可能使人呼吸困难引发哮喘和慢性支气管炎等疾病，甚至会间接导致心律不齐等心血管方面的问题[2]。
因此，必须高度重视对PM2.5的检测，治理以及防范。
本设计就是为了达到检测这一目的。
只有准确的检测PM2.5，才能有效的治理和防范。
根据PM2.5检测网的空气质量新标准，24小时平均值标准值分布如表1：表1 PM2.5平均值标准值分布[3]PM2.5浓度范围（μg/m3）空气质量0~35 优35~75 良75~115 轻度污染115~150 中度污染150~250 重度污染大于250及以上严重污染本设计根据表1将空气质量大致分为三个等级，单片机通过分析采集到的数据判断PM2.5的浓度落在哪一个浓度区间，从而判断出空气质量等级，并作出相应的反应。
本论文层次分明，按功能将设计分为几大部分，化整为零。
各单元再紧密配合，实现所有功能。
1 概述1.1 系统组成判断大气空气质量的指标很多，本论文选择比较典型的PM2.5这一指标作为本次设计对空气质量的主要评定依据。
根据空气中PM2.5的浓度将空气质量分为优良、轻度污染、重度污染三个等级。
本系统以单片机为核心，通过检测单元采集大气中PM2.5浓度，然后单片机负责处理分析由检测单元传过来的数据，最后将分析结果送给显示单元。
图1为系统组成框图，其中检测单元主要包括传感器和模数转换电路，显示单元包括LED 显示，LCD 显示，蜂鸣器报警。
单片机检测单元显示单元图1 系统组成框图1.2 硬件设计本系统采用模块化设计，将整个系统细化为一个个小单元，各单元分别实现不同的功能，最后根据它们之间的相互关系，将它们整合到一起，这样能够达到简化设计的目的。
这些单元主要包括单片机、传感器 、A/D 模数转换电路、液晶显示电路、LED 显示电路、按键电路等功能模块。
各模块之间的关系如图2所示 ，传感器将空气中的PM2.5浓度转化为模拟的电压信号，由于本设计采用的单片机不能识别模拟信号，所以需要A/D 模数转换电路将传感器单片机报警模块A/D LCD 显示按键LED 显示模拟信号转化为数字信号，单片机分析处理数据，将分析结果通过LCD 、LED 、报警模块显示出来。
图2 硬件设计框图1.3 软件设计软件部分按照其功能的不同，主要可以划分为主程序部分，按键部分，显示部分，报警部分， A/D 转换部分等。
2电路设计2.1原理图见附件一2.2单片机及外围电路设计2.2.1 AT89C52介绍AT89C52是一款CMOS 8位的高性能单片机，它由美国ATMEL公司生产，现在有许多控制场合都采用AT89C52。