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本帖最后由 BeardRen 于 2020-1-20 17:10 编辑 6 E! P2 z' V: U1 s& l/ B
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摘要+ o4 g' a9 X! J5 t
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
5 f( ?8 M# f5 J5 P" _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。
i# O C8 a+ J关键词:单片机尘埃颗粒 智能检测遥测
4 P( i5 A. D# l! D+ d* c c
: L% u( G$ K& V9 J5 W1 Y1引言$ l" h) u; c( ^ i* K
空气中尘埃质量的测量过去采用称重法,测量过
) H$ \( B. w6 f0 n9 L7 c1 U程复杂,手动干预引起的误差较大。随着半导体激光技0 B+ J3 b; f( x/ B
术的发展与产品的成熟,采用微机控制来测量已成为( g& ?6 {; l9 B! y, B
现实。空气在小气泵的带动下按设定的流量经过测量. L' D; c1 a$ o* @4 `7 O/ T
管,空气中尘埃经过测量管时,光电池得到的光照度减0 S% [9 g: [5 H
小,其光电流亦减小,将输出信号处理后,与设定值比
/ C/ t1 \) I% h. f) K. o4 F/ J& D较,可判断出经过的尘埃粒子颗粒的大小。装置中采用
8 |, d0 i$ m" C d" U+ M六路比较,每一路脉冲信号的数量代表流经测量管的: u; o# |( A5 G ]
尘埃粒径粒数,对每--路信号定时计数,即可得到该时
' z. f# `: { _段该粒径尘埃颗粒的数量。再经过数学模型计算可得.
, @" B8 J5 k& B9 \9 o到该粒径尘埃的质量数。六路粒径设定为:0.3μm、
5 U. i# ?; H3 Y, G: d0.5μm、1.0μm、2.0μm、5.0μm、10μm。定时时间分别可) q$ N+ Z5 B: V( h9 w
设定为1min、5min和10min。采用微机检测,可方便地
4 W$ ?5 B0 m4 l& `/ f实现计算、报警、定时、历史数据保存、即时或历史打 k4 c+ g0 V4 m: K
印、温湿度自动校正、检测方式转换、数据记录、信号通$ `. M! P7 D+ I" k5 |
讯等功能。从而实现实时在线检测和记录,基本排除人9 | I) A7 g- L
为干扰因数,保证测量的准确与客观并方便查找历史1 V2 o% r" A" a8 n3 @
记录。3 `% `/ i e9 g+ Y
2单片机硬件系统9 T5 j, D0 T* e0 ^9 V) X4 D6 @
核心单元一MEGA8515 单片机通过信号采集2 u: E2 a$ P% c
获得空气流量信号、发光管状态信号、各路粒径的脉冲
, \4 D( L o0 a% K' `: A p信号,经过处理后的信号经液晶显示当前测量状态,通; _% O/ O+ B2 D1 q$ M$ N
过外接微型打印机可将数据打印出来,并预留了 B" Y) \9 G% r: g& l" b$ N
RS232通讯口,可将内部数据通过网络发到指定监控7 W- d- {! ], I7 s: Y8 R+ A! W# t3 R
机去。单片机系统外围采用地址、数据、控制总线结构,
2 H1 p" ?$ w! v8 H$ f1 h! _: k* @" k六路脉冲经光电隔离后送到单片机系统的输人回路,
# L. R$ M2 U; N) @4 J6 G1 _并通过六路独立的计数单元读取计数数据,计数为8
0 o0 E! ]$ w" D7 u8 p r. G位,为达到20kHz的计数,采用周期设为10ms,8位计
( {) z- {; o* {8 s' ^# V( @数最大为256,理论上可以达到25. 6kHz计数。时钟芯" t5 ~+ L @. I% ?8 u) U
片采用DS12887,数据记录采用256kB的E'PROM,8 W4 w, ?" g% R+ u2 E/ f
液晶采用128X64,可显示8行字符,键盘输人和打印
# |1 _8 Z/ e9 a2 n输出采用8255芯片,串行输出经MAX232后转换为
h {, p" J2 x标准的RS232信号与上位监视系统联系。温湿度信* Q1 y& ^3 v/ I0 E, A- }2 A
号、空气流量信号经AD转换后由8515CPU读取,空4 N$ T2 U0 x" W) t4 S/ l0 F
气流量逻辑信号分为高、正常、低三种状态由单片机
, V& u3 H& ?0 Y$ EP1口读取。复位电路内含看门狗电路。
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附件下载:
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