采用单片机实现智能尘埃计数器及其遥测

BeardRen

& P1 g7 r8 u. c" A摘要
& N/ B" X4 X; c, {- I, f3 e空气中尘埃大小和数量的检测是对环境检测的一一个重要手段。着重介绍利用高速单片机-- ATMEL公司的
MEGA8515CPU技术实现激光尘埃的智能检测,并在需要时将数据远程通讯送到监控系统中去。
关键词：单片机尘埃颗粒  智能检测遥测
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: A) v& q* r. T) W! M1引言
空气中尘埃质量的测量过去采用称重法,测量过
$ c+ }5 m6 K; i' P4 t0 v) s2 v程复杂,手动干预引起的误差较大。随着半导体激光技
术的发展与产品的成熟,采用微机控制来测量已成为
* z' t$ b3 w  W/ Q( y1 s' \7 b$ C现实。空气在小气泵的带动下按设定的流量经过测量
管,空气中尘埃经过测量管时,光电池得到的光照度减
小，其光电流亦减小,将输出信号处理后,与设定值比
较,可判断出经过的尘埃粒子颗粒的大小。装置中采用
8 u1 I8 ^4 c/ ?) N& w六路比较,每一路脉冲信号的数量代表流经测量管的
1 ~3 h) B% f4 a) P- |+ M* {8 Y尘埃粒径粒数,对每--路信号定时计数,即可得到该时
( a4 @8 _3 v$ @! l5 q段该粒径尘埃颗粒的数量。再经过数学模型计算可得.
" {9 @3 l. {. r! {到该粒径尘埃的质量数。六路粒径设定为:0.3μm、
& l7 _2 u0 E, D+ T0.5μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm、10μm。定时时间分别可
4 \1 U$ `& ]! P- G3 @/ ~设定为1min、5min和10min。采用微机检测,可方便地
实现计算、报警、定时、历史数据保存、即时或历史打
8 N- y/ ]3 T4 Q$ _/ i2 k印、温湿度自动校正、检测方式转换、数据记录、信号通
讯等功能。从而实现实时在线检测和记录,基本排除人
; j8 S; z1 J% y- C  f$ @3 ~为干扰因数,保证测量的准确与客观并方便查找历史
记录。
& C4 X2 e6 f  Y5 D2单片机硬件系统
核心单元一MEGA8515 单片机通过信号采集
获得空气流量信号、发光管状态信号、各路粒径的脉冲
信号,经过处理后的信号经液晶显示当前测量状态,通
过外接微型打印机可将数据打印出来,并预留了
/ G- K- o) Y" t. [1 Q3 h, d, ?RS232通讯口,可将内部数据通过网络发到指定监控
5 F! w* N8 ~2 S' Y" R! H4 U1 P! Q& t机去。单片机系统外围采用地址、数据、控制总线结构，
0 v3 D2 A' n) s6 P1 \$ w6 C六路脉冲经光电隔离后送到单片机系统的输人回路，
0 G0 a3 v& R3 U2 L并通过六路独立的计数单元读取计数数据,计数为8
位，为达到20kHz的计数,采用周期设为10ms,8位计
数最大为256,理论上可以达到25. 6kHz计数。时钟芯
) d7 Q& f$ Z; C9 V- E8 B" S* H片采用DS12887,数据记录采用256kB的E'PROM,
4 z$ [! z+ e6 J  T6 t液晶采用128X64,可显示8行字符,键盘输人和打印
输出采用8255芯片,串行输出经MAX232后转换为
标准的RS232信号与上位监视系统联系。温湿度信
- a- }0 N% h6 u$ c$ g# v* h号、空气流量信号经AD转换后由8515CPU读取,空
气流量逻辑信号分为高、正常、低三种状态由单片机
$ j' o' p5 B3 p) X' T' ~0 G" MP1口读取。复位电路内含看门狗电路。


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温湿度信号、空气流量信号经AD转换后由8515CPU读取,空气流量逻辑信号分为高、正常、低三种状态由单片机P1口读取。