采用单片机实现智能尘埃计数器及其遥测

BeardRen

1 _. j% a7 ]! o( i- ^! E
摘要
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
: _1 ^( n. Z5 N+ GMEGA8515CPU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

1引言
% B1 r9 b& C5 d! C% M空气中尘埃质量的测量过去采用称重法,测量过
程复杂,手动干预引起的误差较大。随着半导体激光技
( E# Y8 I. i: }' m; G; {术的发展与产品的成熟,采用微机控制来测量已成为
* S4 r4 Z/ X: O5 K% l4 A现实。空气在小气泵的带动下按设定的流量经过测量
2 j3 A. V3 x5 U" }管,空气中尘埃经过测量管时,光电池得到的光照度减
1 ~  W# V. p3 _( I4 S; w, C! f小，其光电流亦减小,将输出信号处理后,与设定值比
1 k6 q! Q/ E* c; V较,可判断出经过的尘埃粒子颗粒的大小。装置中采用
7 {/ S+ q3 j0 u7 O! t" ~- H六路比较,每一路脉冲信号的数量代表流经测量管的
: \6 ^5 l: ~" ?/ n- o* Q尘埃粒径粒数,对每--路信号定时计数,即可得到该时
段该粒径尘埃颗粒的数量。再经过数学模型计算可得.
* w0 h+ m$ X6 o到该粒径尘埃的质量数。六路粒径设定为:0.3μm、
6 A0 ^$ R1 E4 B, |- F0.5μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm、10μm。定时时间分别可
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
* W# O: X5 q3 l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
为干扰因数,保证测量的准确与客观并方便查找历史
记录。
  g) K1 ?; i/ n9 Q# u6 ^2单片机硬件系统
, E1 I7 J, N2 L- a! W核心单元一MEGA8515 单片机通过信号采集
$ N: f& g3 @* `% Y3 r2 d6 Z获得空气流量信号、发光管状态信号、各路粒径的脉冲
" V- l$ o6 |' f信号,经过处理后的信号经液晶显示当前测量状态,通
( v8 I2 [3 i* ^; |过外接微型打印机可将数据打印出来,并预留了
RS232通讯口,可将内部数据通过网络发到指定监控
机去。单片机系统外围采用地址、数据、控制总线结构，
: ?, y4 u* t2 U! q4 F六路脉冲经光电隔离后送到单片机系统的输人回路，
2 m5 B4 D$ q, J9 V, U8 C8 B2 Q" y并通过六路独立的计数单元读取计数数据,计数为8
! c2 ^$ E- o4 n( A' }( l- ]' E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
片采用DS12887,数据记录采用256kB的E'PROM,
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
. p4 a) U7 t0 V6 M# d8 M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
/ y: _9 M0 u7 w  r2 {% e  `5 |P1口读取。复位电路内含看门狗电路。

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7 g" b0 D3 T1 P, H; u/ S
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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。