基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告

姓名：张筱祥 专业：电气工程及其自动化 年级：新华13级（4）班

1研究课题的目的和意义，以及国内外现状

经济持续快速的发展，人们生活水平不断改善，但空气质量却急剧下降。人们对各种室内环境的要求也越来越高0。传统的室内环境监测设施实时性差、精度低、体积大、功能不齐全等，难以适应人们的要求。基于以上背景，本文设计了基于单片机的室内环境监控系统，它能实时自动地采集室内的所需数据，并分析数据传输到我们需要的界面。 减轻室外空气污染最早为14世纪，以英国伦敦的烟雾法为代表。随着社会的进步，经济不断发展，我们对环境也造成了很大的危害。最近随着空气质量的不断恶化，人们最多提及的就是保护环境，为我们创造一片蓝天。生活环境的PM2.5值的上升，让近几年涌现出一大批的空气净化系统，可见空气质量现在对人们的重要性。随着不断的研究，人们对空气质量污染的成因和影响因素有了深刻的认识，解决空气污染的措施也不断完善。人们对不同环境下，不同污染物在室内和室外的相互关系有了一定的认识，也有了检测系统。国外对环境改善处理技术研究较早，正向自动化方向发展。我国对于环境监控技术的起步较晚，目前仍有局限性。国内市场室内环境的监测仪器主要是有害气体检测，功能单一且价格较贵，所以非常必要设计一种多功能且经济的室内环境监测系统。 2系统设计方案 2.1.主要设计内容

本系统是实现一个具备温湿度、烟雾、甲醛、一氧化碳为一体的多功能监测系统，要求其精度合适，适用于家庭、综合办公楼等室内环境监测，与硬件设计部分配合完成室内环境监测系统的总体方案设计。完成系统软件设计部分包括：各个模块软件设计、系统总体软件设计，以及对应的软件代码调试。各个模块包括：传感器数据采集与处理模块、报警、显示、输出驱动模块、与上位机监控中心的RS-485通讯模块及上位机的人机交互模块等。主要完成的内容如下：

（1）下位机的主控制器采用单片机STC89C52； （2）温湿度检测传感器采用DTH11； （3）烟雾检测传感器采用MQ-2； （4）甲醛检测传感器采用MQ-138； （5）CO检测传感器采用MQ-7； （6）A/D转换芯片采用ADC0832； （7）显示数据用4位数码管； （8）通讯用RS-485总线通讯；

（9）上位机采用Visual Basic 6.0来编写。 2.2.总体设计方案

以单片机为控制核心，以温度、湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器为测量元件，以电机为执行机构，以数码管为显示，并应用RS-485通讯总线与上位机通讯，构成室内环境检测系统。系统通过各种传感电路检测室内温湿度、甲醛、烟雾及一氧化碳浓度等参数值，然后与预先设置的参数临界值进行比较，实时显示当前传感器所检测到的各个参数值，并与报警和执行机构相互配合，完成设计监控系统的需求。系统流程图如下：

2.3.系统总体的设计思路 a.从机方面：

（1）温湿度、烟雾浓度、甲醛及一氧化碳传感器测量数据和数据处理；

（2）三个模拟量的检测传感器用ADC0832芯片进行数据的数模转换；

（3）采用四位数码管显示传感器的检测数据； （4）独立按键的设置（显示切换和参数值调节）； （5）报警和电机执行来预警和改善环境质量； （6）RS-485总线的设置和串口通信等。 b.上位机方面：