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图3.2 接线示意图
添加一个电阻和一个电容之后，接线如图3.3所示。
图3.3 接线示意图
GP2Y1010AUOF通上电后，1秒内会稳定、正常地工作，可以进行检出。从输出的电压来做判定，首先测出无尘无烟时的电压值。灰尘和烟检出时输出的区别：从输出电平大小的变化及输出电平时间的变化来看，可以知道检出对象物是什么。通常，香烟的烟是细微粒子，密度高，会扩散式地进行大范围的漂移。灰尘粉尘是一个一个的大颗粒，密度低，不连续地进入传感器的检出区域。如图3.4所示，烟是连续的表现出较高的输出电压，而灰尘是间隔的表现出较高的输出电压。因此，根据传感器的输出电压值在时间上的推移向微机软件的读取，判断是无尘无烟、有烟、有灰尘等状态，
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包括污染灰尘浓度大小，都可以检出。
无尘时输出电压的更新：无尘时的输出电压是灰尘、烟的检出有无的判定级别的基准。无尘时
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的输出电压是根据发光二极管输出的低下、盒子内部灰尘的附着、周围温度等来进行变化的。发光输出低下，无尘时输出电压下降；器件盒子内部的灰尘附着能使无尘输出电压有上升的倾向。一般，发光二极管在长期通电的情况下，输出会降低，导致无尘输出电压及检出感度也会随之降低。此时就要根据标准进行输出电压及感度的补正。另外，也要定期清理器件盒子内部的污染物。
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图3.4 灰尘状态与输出波形图
夏普光学灰尘传感器（GP2Y1010AU0F）在检测非常细的颗粒，如香烟烟雾，是特别有效的，并且是常用的空气净化器系统。该装置中，一个红外发光二极管和光电晶体管，对角布置成允许其检
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测到在空气中的灰尘反射光。该传感器具有极低的电流消耗，可以搭载高达7V/DC的传感器。输出的是一个模拟电压正比于所测得的粉尘浓度，敏感性为0.5V/0.1mg/m3。电压与粉尘浓度特性如图3.5所示。
图3.5 粉尘浓度与输出电压关系图
3.2 ADC0832模数转换器
ADC0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率、双通道A/D转换芯片。它有8只引脚，其中CH0和CH1为模拟输入端，CS为片选引脚，CLK是它的时钟输入端。在转换过程中采用的是串行数据链。
ADC0832 主要具有以下特点：
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? 分辨率为8位 ? 双通道A/D转换 ? 最高分辨可达256级
? 工作频率为250KHZ，转换时间为32μS ? 一般功耗仅为15mW
? 8P、14P—DIP（双列直插）、PICC 多种封装 芯片顶视图如图3.6所示。
图3.6 ADC0832芯片顶视图
芯片接口说明：
（1） CS_ 片选使能，低电平芯片使能。
（2） CH0 模拟输入通道0，或作为IN+/-使用。 （3） CH1 模拟输入通道1，或作为IN+/-使用。 （4） GND 芯片参考0 电位（地）。 （5） DI 数据信号输入，选择通道控制。 （6） DO 数据信号输出，转换数据输出。 （7） CLK 芯片时钟输入。
（8） Vcc/REF 电源输入及参考电压输入（复用）。 ADC0832 与单片机的接口电路如图3.7所示。
图3.7 ADC0832 与单片机的接口电路
在进行单片机和ADC0832的连接时，因为DI和DO并不是同时使用，所以DI和DO可以共用单片机的一条I/O线，再加上一条时钟线和一条片选线就可以实现单片机和ADC0832的连接。 3.3 LCD1602液晶屏
HJ1602A 是一种工业字符型液晶，可以同时显示16x02 即32个字符。原理是通过电压来改变填充在两块平行板之间的液晶材料内部分子的排列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。液晶是具有流动特性的物质，所以只需外加很微小的力量即可使液晶分子运动。
如今液晶显示模块已作为很多电子产品的普遍器件，如在计算器、彩幕屏、电子表及家庭娱乐等，用来显示数字、特殊符号和图形等。
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在单片机系统中使用液晶显示器作为输出器件有下面几个优点： 1）位数多，可显示32位，32个数码管体积相当庞大了； 2）显示信息量很大，可显示所有数字和大、小写字母等；
3）程序简单，如果用数码管动态显示，会占用很多时间来刷新显示，而1602自动完成此功能； 4）液晶显示器件在使用中不会产生软X射线或电磁波辐射，而辐射可以造成医院环境污染和信息的泄露，而液晶显示器件不会产生此类问题，它是理想的显示器件。
字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，目前常用16×1，16×2，20×2和40×2行等模块。LCD1602分为带背光和不带背光两种，带背光的比不带背光的厚，本次设计采用的是带背光的，显示效果更加清晰直观。
1602字符型液晶显示器实物如图3.8和3.9所示。
图3.8 液晶屏正面
图3.9 液晶屏背面
（1）引脚说明：
第1脚：VSS为地电源。 第2脚：VDD接5V正电源。
第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。
第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平，R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。
第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。 第15脚：背光源正极。 第16脚：背光源负极。
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3.4 STC89C52单片机
主控模块模块在整个系统中起着统筹的作用，需要检测键盘，温度传感器等各种参数，同时驱动液晶显示相关参数，在我的设计中选用了51系列单片机中的STC89C52单片机作为系统的主控芯片。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52有40个引脚，32 位I/O 口线，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，3个16位定时/计数器。
STC89C52单片机的基本组成框图如图3.10所示。
XTAL2时钟电路XTAL1ROM/EPROM/Flash 4KBRAM128BSFR 21个定时/计数器3VccCPU总线控制中断系统5个中断源2个优先级串行口全双工1个4个并行口VssRSTEAALEPSENP0P1P2P3
图3.10 STC89C52单片机结构图
STC89C52单片机主要特性：
1)一个8 位的微处理器(CPU)； 2）8K字节程序存储空间； 3）512字节数据存储空间；
4）内带4K字节EEPROM存储空间；
5）可直接使用串口下载，不用ISP下载器； 6）具有看门狗功能和断电保存功能。 STC89C52单片机引脚图如图3.11所示。
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