基于单片机的pm2.5值检测仪-文献综述

第1页开题报告（文献综述）1.引言随着经济的发展,人们对环境的关注越来越高。而基于当前我国各地爆发的雾霾危机，而当代大学生似乎不是很关注这个问题。虽然pm2.5只是地球大气成分中含量很少的组成，但它对空气质量和能见度等有十分重要的影响。与较大颗粒的物质相比，细颗粒物直径更小，含有大量的有毒，有害物质，而且它在大气中的停留时间长，对人体的健康和对环境的质量影响更大。研究表明，颗粒越小对人体危害越大，容易进入人体体内，2um以下的可深入到细支气管和肺泡。直接影响人的呼吸，一旦进入到肺泡，很难掉落，这种吸附是不可逆的1。鉴于其雾霾的危害，而现在的雾霾测量期间成本高，而各地的PM2.5值每日的结果不能体现到每个地方,所以通过表现的不良情况，综合各个文献资料有必要解决这个问题。2.课题方案选择2.1.主控系统选择2.1.1方案一使用传统的51单片机作为主控系统，其成本低，价格低廉，简单易懂，但其速度慢，片内资源少，难以实现复杂的控制2、3、4。2.1.2方案二使用基于ARMCortex-M3为内核的EasyARM1138单片机，它有八个通道的10位ADC，使用简单且功耗低，但其成本相对较高5。2.1.3方案三使用FPGA,CPLD等大规模可编程逻辑控制器件，其时钟频率高，运算速度快，但不合适该制作。方案比较：综合比较，该控制系统只需选择51单片机，顾选方案一。方案比较：综合比较，该控制系统只需选择51单片机，顾选方案一。2.2.PM2.5测量传感器选择第2页2.2.1方案一方案比较：综合比较，基于性价比和实现的快速和简单，选择方案一。使用夏普GP2Y1010AU0F_粉尘传感器。SharpsGP2Y1010AU0F是一款光学空气质量传感器，设计用来感应空气中的尘埃粒子，其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，使得其能够探测到空气中尘埃反射光。该传感器具有非常低的电流消耗。该传感器输出为模拟电压，其值与粉尘浓度成正比6。2.2.2方案二使用KFC-A1/V1/R4系列。能测量0.5um/1um/2.5um以上颗粒物，供电电压为DC24V（22V到26V）。传感器稳定时间为接通电源约1分钟，价格相对较高，难入手。方案比较：综合比较，基于性价比和实现的快速和简单，选择方案一7。3.系统的总体设计方案图1系统结构图使用夏普GP2Y1010AU0F_粉尘传感器，采集微粒样本，经ad采样，读取该信号经51单片控制输出信号到lcd显示屏幕，由开关控制该系统的使用和开关。同时可以在lcd屏幕上显示PM的值和其他要求8、9、10。4.总结Pm2.5的问题也越来越受到人们的重视和担心，基于这个问题我试着做一个pm2.5的检测仪。本次设计中，通过查阅了各种资料，充分的了解和学习，利用单片机技术、传感器技术和AD转换技术，我将要设计各种器件的连接和程序编写。利用单片机的简单易懂和可编程的特点设计出一款可以基于实时数据查询的pm2.5值的检测仪。但在这次设第3页计中还有存在一些问题有待修改和提高，特别是精确度方面还是有待提高和优化的。参考文献1中华人民共和国国家标准，GB30952012环境空气质量标准2012-02-29发布.2张俊漠.单片机中级教程:原理与应用M.北京:北京航空航天大学出版社,2006，10.3赵娜.基于51单片机的温度测量系统M.西南石油大学，2009：6669.4郑德忠.红外吸收粉尘传感器的设计M.燕山大学测试计量技术及仪器河北省重点实验室，2012.5韩铮.黑龙江省PM25监测现状及结果分析M.黑龙江大学，2013-01-12.6刘睿鑫、张云、曹贯强.基于单片机的家庭CO和甲烷泄漏的检测、报警与排气D.中国矿业大学.2010.7张灿.浅析PM2.5检测标准的制定D.华人时刊，2013，7.8徐海霞.上海某高校学生宿舍楼内外PM2.5浓度的检测与分析M同济大学环境科学与工程学院，2013.9商景林.PM2.5的