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基于MSP430单片机的除尘系统设计

 2022-11-09 11:11  

论文总字数:40748字

摘 要

随着现代化工业污染越来越严重,除尘的重要性也无需多言。这篇文章主要研究了基于MSP430单片机的除尘系统的概念,它的实物制作和电路图以及它的应用程序。因为当前我们的生活里面恶劣的大气污染以及国家对于环保所提出的需求的日渐增长,本文着重介绍了基于单片机而开发出来的除尘系统。单片机则是运用的夏普GP2Y105AU0F来作为传感器的核心,并且还增加了64 K的数据储存器,为的是以便于将提取到的数据来进行集中保存。本款设计运行的结果证实,控制系统的软硬件设计都趋于臻美,可靠性也高,清尘的效果极佳,具有很不错的宣传价值。此外,本文还集中的介绍了MSP430单片机的发源及其发展,为了更好地研习和使用单片机,专程找了与其相关的各种知识。通过这篇文章,读这篇文章的人可以认识到新型的基于MSP430单片机的除尘系统与其相关的一些知识。

关键词:MSP430单片机,除尘系统,传感器,PM2.5

Dust dusting System Based on MSP430

Abstract

This article focuses on the concept of a M S P430 MC U - basedust removal system,its physical fabrication and circuit diag rams,and its applications.For the serious air pollution and increasing environmental protection requirements,the dust removal control system based on MC computer is introduced.The system adopts double CPU knots in the hardware design,with the GP2Y105AU0F used as the core of the sensor,and the 64K data memory is added to centrally store the collected data.The design results show that the control system software design,high reliability,good dust removal effect and good promotion value.In addition,this paper focuses on the origin and development of MSP430 CM,in order to better study and utilize it.Through this article,readers can recognize some knowledge of the new MSP430 based dust removal system and its relevance.

Keywords : MSP430 MCU,dust removal system,sensor,PM2.5

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 研究的目的及意义 1

1.3 国内外除尘系统的研究 2

第二章 总体设计方案 3

2.1 除尘系统的概念 3

2.2 系统整体设计 3

第三章 系统硬件的设计 4

3.1 MSP430单片机 4

3.2 PM2.5监测器 5

3.3 粉尘传感器 6

3.4 除尘系统 7

3.5 液晶显示模块的设计 8

3.6 报警系统的设计 9

3.7 产品的电路图 10

第四章 软件的设计 11

4.1 程序开发工具简洁 11

4.2 主程序设计 11

4.3 程序的设计 12

第五章 实物的制作及调试 19

5.1 实物焊接 19

5.2 实物调试 19

第六章 结语 21

致谢 22

参考文献 23

第一章 绪论

1.1 选题背景

在20世纪80年代左右,中国工业化以及城市化的速度变快,各色各样的行业快速化发展,他们散出的有害大气量也随之增长,形成的大气污染也越来越严峻,环境保护问题更加受到重视,所以电除尘技术慢慢替换本来的除尘技术,同时得到了迅猛发展。

  到了21世纪,在我国电力、水泥、钢铁、有色金属等方面再一次得以发展,国家对环保的要求也随之增长,袋式除尘技术因其在除尘效率方面的良好性能,得到了迅速普及,并以快速发展的趋势蔓延。

  当前,电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘已是我国主流的除尘技术,电除尘器、袋式除尘器和电布袋除尘器因此成为治理大气污染的高效除尘设备,其发展在今后日益严峻的大气污染治理中至关重要。

如今,越来越多的施工场所,伴随着的是越来越多的灰尘与污染。这些污染不仅危害人体,也影响了施工作业。每次看到空气中漂浮的灰尘以及看不见的颗粒物,内心就会产生一种难过的情绪。在施工过程中,空气中会有出现许许多多的扬尘,因此需要一些除尘系统来保障空气的清新与干净。现在的市场上空气的质量的程度一般通过PM2.5(空气中小于等于2 .5微米的细颗粒物) 的指标来检测,运用系列监测器来实现数据的实时监测、精确显示以及准确记录[1]。而当下一些专业的监测设备体积通常都比较的大、功能较为冗杂、价格也高贵,而且需要人一直控制打开除尘系统。因此,这就需要一种体积较小,可以进行实时监测,具有多功能,价格相对也不是那么贵的监测仪器来满足这一需求。我此次设计的最终的目标是制造一台简单的基于MSP430单片机的扬尘监测及警报系统并具有自动启动除尘系统功能的 PM2.5 监测与净化一体化的装置,以实现在日常生活里也同样可以随时监测空气中的扬尘,同时也可以清理室内灰尘,让我们的生活更加洁净清新[2]。由于当下社会越来越多看不见的细小颗粒充斥在空气中,需要更为精巧精密的除尘系统来清理这些。

1.2 研究的目的及意义

为了能够更加造福社会,为世界做出贡献,这款除尘系统就很有必要研发出来。随着科技的发展越来越迅速,我们的要求也更为紧迫,我们的技术必须与时俱进,不然就不能达到预期的除尘效果。为了方便简易的除尘,我研究并设计了这款基于MSP430单片机的除尘系统,为的就是简便,小巧,小面积除尘。

当时代在发展,社会在进步,越来越多的灰尘将到处都是,这就需要随时可以自动完成的除尘系统[3],因此全自动的除尘系统将会进入工地,进入我们的生活,将净化空气变得简单方便,每家每户都可以拥有一台小巧可靠的除尘系统,每个工地随时随地有灰尘就可以自动清洁,再也不需要投入大量的人力物力,可以方便越来越多的人,因此,这样一款造福社会造福人类的设计,将会得到很好的利用。

1.3 国内外除尘系统的研究

当前国内外对于除尘系统的研究已经十分先进,大部分工地场所也应用着这些除尘系统,只是这些除尘系统的造价趋于昂贵,一些工地公司不说,平民很难用得起这些除尘系统,因此,一款造价低廉,小巧轻便的除尘系统就很有必要[4]

从80年代至今,各个国家对于除尘设备的研究都取得了一定成果,它们对于环境保护的要求日益提高,变得严格,每个国家都开始对那些对人体有害的颗粒粉尘加以重视。国内外除尘市场也在一步步扩大延申,至今,几乎每个国家的工业制造都会利用到大型除尘系统。此外,结合气体净化器而研发的除尘设备最是常见。目前,各个国家都在大力发展高效的除尘设备。

第二章 总体设计方案

此次设计的整个系统一共分成 3 个小块:扬尘 P M 2 .5 的监测部分、报警系统部分、除尘系统自发启动部分,系统组成如图 1所示。

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