【单片机毕业设计】【mcuclub-hj-014】基于单片机的工地降尘的设计

    最近设计了一个项目基于单片机的工地降尘系统，与大家分享一下：

 

一、基本介绍

项目名：工地降尘
项目编号：mcuclub-hj-014
单片机类型：STC89C52
具体功能：
1、通过PM2.5传感器检测粉尘浓度
2、通过按键设置PM10浓度阈值，有最低启动值，中启动值和高启动值，当浓度低于最低启动值，不进行降尘，当浓度在低启动值和中启动值之间，则一个水泵启动；当浓度在中启动值和高启动值之间，则二个水泵启动；当浓度大于高启动值，则三个水泵启动；
3、通过按键设置各阈值，并能控制三个继电器的工作、切换模式
4、通过显示屏显示数据
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，并可以控制三个继电器的工作、切换模式

二、51实物图

单片机型号：STC89C52

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

三、51仿真图

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 四、32实物图

单片机型号：STM32F103C8T6

板子为绿色PCB板，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C

 五、原理图

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：原理图只是画出了模块的引脚图，而并不是模块的内部结构原理图

 六、PCB图

由原理图导出，封装很大一部分都是作者自己绘制，不提供封装库，只提供连接好的源文件。中间有一个项目编号，隐藏在单片机底座下，插入单片机后不会看到。

两层板，上下覆铜接地。

七、系统框图

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由三部分组成，第一部分是PM2.5检测模块，通过该模块检测当前环境的PM2.5浓度；第二部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第三部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由两部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过三个继电器检测到PM2.5浓度不一样时，控制不同数量的继电器进行工作。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图所示。

 八、软件设计流程

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，粉尘浓度大于设置最大值，三个继电器同时打开进行降尘，粉尘浓度大于设置中间值，两个继电器同时打开进行降尘，粉尘浓度大于设置最小值，一个继电器同时打开进行降尘，粉尘浓度小于等于设置最小值，三个继电器同时关闭。

 九、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)																//测量界面
	{
		if(flag_mode == 0)																//自动模式
		{
			if(pm25_value > pm25_max)												//粉尘浓度大于设置最大值，三个继电器同时打开进行降尘
			{
				RELAY_1 = 0;
				RELAY_2 = 0;
				RELAY_3 = 0;
			}
			else if(pm25_value > pm25_mid)									//粉尘浓度大于设置中间值，两个继电器同时打开进行降尘
			{
				RELAY_1 = 0;
				RELAY_2 = 0;
				RELAY_3 = 1;
			}
			else if(pm25_value > pm25_min)									//粉尘浓度大于设置最小值，一个继电器同时打开进行降尘
			{
				RELAY_1 = 0;
				RELAY_2 = 1;
				RELAY_3 = 1;
			}
			else																						//粉尘浓度小于等于设置最小值，三个继电器同时关闭
			{
				RELAY_1 = 1;
				RELAY_2 = 1;
				RELAY_3 = 1;
			}
		}
		else																											//手动模式
		{
			switch(flag_relay)
			{
				case 0:																								//开一个水泵
					RELAY_1 = 0;
					RELAY_2 = 1;
					RELAY_3 = 1;
				break;
				
				case 1:																								//开两个水泵
					RELAY_1 = 0;
					RELAY_2 = 0;
					RELAY_3 = 1;		
				break;
 
				case 2:																								//开三个水泵
					RELAY_1 = 0;
					RELAY_2 = 0;
					RELAY_3 = 0;					
				break;
				
				case 3:																								//水泵全关
					RELAY_1 = 1;
					RELAY_2 = 1;
					RELAY_3 = 1;					
				break;
				
				default:
				break;				
			
			}
		}
	}
	else																												//设置界面，三个继电器同时关闭
	{
		RELAY_1 = 1;
		RELAY_2 = 1;
		RELAY_3 = 1;
	}
}