粉尘检测器的系统编程主要涉及以下几个步骤:
硬件选择与连接
选择合适的单片机,如ATmega382p。
连接光学空气质量传感器(如GP2Y1010AU0F)以测量空气粉尘浓度。
使用ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,如使用ATmega382p内置的10位A/D转换器。
连接LCD1602显示屏以显示粉尘浓度值和预警信息。
初始化设置
初始化单片机及其外设,如定时器、ADC等。
设置传感器参数,如采样速率、分辨率等。
配置LCD1602显示屏,设置显示内容和格式。
数据采集与处理
编写定时器初始化函数,如`Timer0_Init`,允许定时器0中断,并设置定时器工作方式。
在定时器中断服务程序中,读取ADC转换后的数字信号,并进行数据处理。
数据显示与报警
将处理后的粉尘浓度值显示在LCD1602显示屏上。
设置浓度预警值,并在测量值超过预警值时触发报警。
主程序
编写主程序,负责系统启动、初始化、数据采集、显示和报警等任务的调度和执行。
```c
include
include
// 定义传感器和LCD的引脚
define GP2Y1010_PIN A0
define LCD_RS PB0
define LCD_EN PB1
define LCD_D4 PB2
define LCD_D5 PB3
define LCD_D6 PB4
define LCD_D7 PB5
// 定义预警值
define ALERT_THRESHOLD 100
// 定义ADC分辨率
define ADC_RESOLUTION 1024
// 定义LCD显示缓冲区
char lcdBuffer;
// 定时器0初始化函数
void Timer0_Init() {
ET0 = 1; // 允许定时器0中断
TMOD = 0x11; // 定时器工作方式选择(10位自动重载)
TIMSK0 = 0x01; // 允许定时器0中断
TCNT0 = 0; // 定时器计数器初始值为0
}
// ADC转换完成中断服务程序
ISR(ADC_vect) {
uint16_t adcValue = ADC; // 读取ADC转换结果
// 将ADC值转换为粉尘浓度值
uint8_t dustConcentration = (adcValue * 100) / ADC_RESOLUTION;
// 显示粉尘浓度值
lcd_clear();
lcd_setCursor(0, 0);
sprintf(lcdBuffer, "Dust: %d", dustConcentration);
lcd_print(lcdBuffer);
// 检查是否超过预警值
if (dustConcentration > ALERT_THRESHOLD) {
lcd_setCursor(0, 1);
lcd_print("ALERT!");
}
}
// 主程序
int main() {
// 初始化硬件
Timer0_Init();
ADC_Init(); // 初始化ADC
lcd_init(); // 初始化LCD
// 设置ADC触发源为定时器0
ADC_Set_ADC_Trigger(ADC_TRIGGERSOURCE_T0);
// 进入主循环
while (1) {
// 等待定时器0中断
sei();
cli();
}
return 0;
}
```
请注意,这只是一个示例代码,实际应用中可能需要根据具体硬件和需求进行调整和优化。