基于单片机的室内空气质量检测系统设计开题报告
大连大学本科毕业论文设计开题报告题目:基于单片机的室内空气质量检测系统设计学院:信息工程学院专业:自动化年级:10级学号:10423078姓名:方瑶指导老师:苏晓鹭一选题的理论和实际意义高层写字楼等大型场所几乎完全与外界隔离,空气中微量气体多达168种,绝大多数属污染物,人们长期处于这种密闭环境中,极容易因缺氧而头晕、胸闷、恶心等。
其中影氧气浓度直接影响人们的生存质量。
甚至到了晚上很多写字楼仍然有些人在加班加点的奋斗,繁重的工作已经使他们没有喘息的机会,再加上在他们自以为还不错的环境里工作,对他们的身体可谓双重打击。
常常听到这样的例子,某某某在某某大型公司上班,钱是赚了不少,可是身体却垮了。
身体乃革命的本钱,不管我们为了生活如何奔波,都必须要保证有一个健康的体魄。
所以,对我们来说,设计空气质量检测与调控系统,是十分迫切的也是十分有必要的。
室内空气品质(IAQ)在健康方面的影响:美国环保署(EPA)调查表明:在美国,IAQ问题是有关全民健康的首要问题之一,受其影响的美国人口多达3000万,造成的经济损失超过了400亿美元/年,这些数字令人触目惊心[1];加拿大卫生组织调查表明:68%的疾病与室内环境污染有关,其中80%~90%的癌症与居住环境和生活习惯有关;英国科学家汉密尔顿测验了220名英国人血液中60种化学元素的平均含量,发现其与地壳中这些元素的含量分布相当;湖南省相关部门对空气污染区及清洁区9-10岁儿童为调查对象,研究空气污染对儿童免疫力的影响,结果显示:污染区儿童的免疫能力仅为清洁区儿童免疫能力的1/3;据统计,我国每年有11万人因IAQ不好而导致死亡; 从我国“室内环境监测中心”对IAQ监测力度越来越大的趋势也可以看出,此问题在我国也是越来越严重。
我们要通过课题的研究摆脱这种困境,我们的研究可以使你处在一个完全无污染纯健康的环境,这就是我们的目的。
在已经学习了控制原理、检测及单片机等相关课程,为该项目的研究提供了理论基础。
同时本课题已经获得辽宁省大创项目立项,已经具备了一定的前期基础。
室内智能空气品质监测仪体积小,功耗低,操作简单,适合应用于家庭和社区的医疗健康保健,能够实时知道室内空气的质量。
二课题研究的基本内容本课题主要集中在IAQ的监测、显示、报警三个方面。
本文内容安排如下:第一章:室内空气品质监测课题的提出及意义,介绍国内外的研究状况及确定总体方案。
第二章:监测系统的具体方案的选择(1)确定监测对象:选择有代表性的监测对象是进行下一步研究的关键;(2)布置采样点:根据选用的传感器的特点,及待测指标的精度要求布置传感器;(3)数据的显示及报警控制系统。
第三章与第四章:室内空气品质监测仪的各个硬件模块的设计,介绍在室内空气品质实验装置基础上设计的具有实际应用价值的室内空气品质监控系统的硬件与软件组成。
第五章:整个系统的仿真调试。
第六章:总结本文研究工作以及在研究方面存在的不足,提出了进一步研究的展望。
三总体设计方案室内甲醛,苯,氨气等气体对人身体健康影响较大,设计集监测、显示、报警于一体基于单片机的空气质量检测仪,并且测试范围、分辨率、精度、稳定性已接近标准要求。
因此本设计可选用气体传感器组,通过检测放大电路和放大倍数的调整经A/D转换后送单片机;由单片机现场自动控制检测并显示甲醛浓度和苯,氨气等主要参数。
主要原理图如下:四课题研究的重点与难点室内空气品质测试指标的选定,室内污染物种类繁多,不可能逐一测量,研究的思路是用一个典型的污染物来代表一类污染物,这种污染物称为评价指标。
此外,室内空气品质是一个综合性的指标,要考虑多方面的因子,借鉴目前国内外常用的IAQ监测指标,本课题的监测指标订为温度,湿度,甲醛,苯,氨气五个参量。
五国内外研究现状气体传感器测定甲醛成为近年来甲醛检测研究的新热点。
早在1983年,压电类甲醛传感器就已问世。
这种传感器可以不需要对样品进行任何处理就可以测定,但易受水分子的影响而使晶体震动频率发生漂移,故基本无实用性。
为适应室内空气甲醛现场快速检测的要求,目前已开发出不少甲醛快速测定仪,这些仪器可直接在现场测定甲醛浓度,操作方便,适用于室内和公共场所空气中甲醛浓度的现场测定,也适用于环境测试舱法测定木质板材中的甲醛释放量。
但这些仪器的工作原理、响应性能、适应范围等都不同。
在测试甲醛、苯等害气体方面,国外比较出名的有:美国ESC公司生产的Z 一300甲醛检测仪、英国PPM公司生产的PPM-400甲醛检测仪;国内的有:江苏安普电子工程有限公司生产的400型甲醛分析仪、北京宾达绿创科技有限公司生产的甲醛测定仪抑一308等。
这些仪器可实现对有害气体的检测功能,适用于专业检测机构或实验研究机构。
准确测定甲醛、苯、氨等有害气体的设备昂贵(如英国PPM公司生产的PPM400甲醛仪约两万多元),测定时间较长,每隔一段时间就需进行重新标定,需要专业人员进行操作,很难连续测定;目前国内外产品的设计差异主要集中在监测传感器和控制单片机芯片的选用,操作方面国外的产品操作界面方便,功能加完备。
六参考文献[1]沈晋明,等.室内空气品质的新定义与新风直接入室的实验测试[J].暖通空调,1995(6).16~18.[2]. 谢明,陈德荣,李锦忠.基于AT89C55WD单片机的空气质量监控系统[J].工业控制计算机.2004(10)[3]. 邵欣.基于STC89C58RD+单片机的空气质量检测系统[J].信息通信.2013(0 6)[4]. 罗亚萍;王忠庆;岳晓东.基于AT89C52单片机的室内有害气体监控系统[J].山西电子技术.2011[5]. 周姣;蒋求生.SCA100T角度传感器在角度测量系统中的设计[J].科技风.2 009(11)[6] 孙育才,王荣兴,孙华芳编著.ATMEL新型AT89S52系列单片机及其应用[M]. 清华大学出版社,2005[7] 李全利主编.单片机原理及应用技术[M]. 高等教育出版社, 2004[8] 罗亚萍,王忠庆,岳晓东. 基于AT89C52单片机的室内有害气体监控系统[J]. 山西电子技术.2011 [8] 褚家美. 无线传感器网络的硬件设计[J]. 南京师范大学学报(工程技术版). 2010(04)[9]. 郭龙钢;方明.无线数字传输技术在煤矿生产中的应用[J].煤矿机电.2007 (06)[10] 钟世红,叶顺华,王历先,等.基于单片机的空气质量检测系统设计[J].科技广场,2009(7):169- 171[11]王俊峰,孟令启$现代传感器应用技术[M]北京:机械工业出版社.2006[12] 汪胜辉,刘波峰.基于无线传感器网络的空气质量监测站的设计[J].电子工程师, 2007, 33(7): 12 -13.[13] Sores L.. Recent developments in database management and standar disation in the GEOMIND project. [J].Geophysical Transactions,2011,45 (4)[14] Kelly Denise Lewis. Student performance evaluation package usinga Web interface and a database. [M].University of Louisville,2005[15] Homam Al Bahnassi. Real-Time Motion Planning and Simulation of C ranes in Construction. [M].Concordia University (Canada),2010[16] Chiang. A CMOS optical-comparator-based velocity and direction m otion sensor. [J].2013文献综述一引言甲醛是一种无色,有强烈刺激性气味的气体。
易溶于水、醇和醚。
甲醛在常温下是气态,通常以水溶液形式出现。
其37%的水溶液称为福尔马林,医学和科研部门常用于标本的防腐保存。
此溶液沸点为19.5℃故在室温时极易挥发,随着温度的上升甲醛的挥发速度加快。
[4]在我国有毒化学品优先控制名单中甲醛列居第二位。
甲醛已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质。
甲醛是原浆毒物,能与蛋白质结合,吸入高浓度甲醛后会出现呼吸道的严重刺激和水肿、眼刺痛、头痛,也可发生支气管哮喘皮肤直接接触甲醛,可引起皮炎、色斑、坏死。
经常吸入少量甲醛,能引起慢性中毒,出现粘膜充血、皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化和脆弱等。
全身症状有头痛、乏力、心悸、失眠、体重减轻以及植物神经紊乱等。
天然气、液化天然气(俗称煤气罐)是一种多组分的混合气体,主要成分是烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气,以及微量的惰性气体,如氦和氩等。
在标准状况下,甲烷至丁烷以气体状态存在,戊烷以上为液体。
天然气在燃烧过程中产生的能影响人类呼吸系统健康的物质极少,产生的二氧化碳仅为煤的40%左右,产生的二氧化硫也很少。
天然气易燃易爆和空气混合后,温度达到550℃左右就会燃烧;其混合物浓度达到5%-15%,遇到火种就会爆炸。
天然气热值高,约8500-10000千卡/米3,天然气燃烧后发出的热量是相同体积的城市煤气的2.5倍左右。
[4]室内的环境除了气体对其有影响,合适的温度和湿度也是极其必要的。
没有合适的温湿度室内会存在各种细菌,从而影响人体健康。
当然氧气的含量也是必须控制在一定范围里的,所以说,要保持室内环境健康,我们还必须做出更大的努力,是的室内检测更加全面。
二研究背景随着城市人们生活水平的不断提高,各类装饰装修材料、家具和日用化妆品大量进入室内,使室内污染物的来源和种类日益增多,造成室内空气污染程度在室外空气污染的基础上更加重了一层。
为了节约能源现代建筑物的密闭性增加,新风量不足,加上建筑的密闭性越来越好,使用的人工合成材料越来越多,使得室内污染物不能及时排除室外,在室内存储、蓄积,造成室内空气恶化。
人们在人工环境中所处的时间越来越长,结果引发了各种与室内环境相关的病症。
所谓“凶宅”、“鬼屋”或“风水不好”的房屋,不少是积累了大量有毒有害物质的缘故[8]。
在20世纪70年代末期,认为IAQ代表一系列污染物浓度的指标,采用通风换气等手段稀释污染物浓度,使危害降低;近几年研究表明,IAQ还包含其它因素,如空气温度、湿度、及气流速度等,同时注意到IAQ是一个变量,涉及到设计、施工、和运行管理等多专业、多学科。
污染源控制属于起点控制,而通风换气控制属于终点控制,每种单一的控制都不能解决目前的IAQ问题,因此IAQ成为现代建筑科学、医学卫生、建筑环境工程、建筑设计等诸方面的研究课题[9]。
基于单片机控制的空气质量检测系统的设计
《基于单片机控制的空气质量检测系统的设计》在当今社会,空气质量问题日益受到人们的关注。
随着工业化进程的加速和城市化的不断发展,空气污染给人们的健康和生活带来了诸多负面影响。
开发一种能够实时监测空气质量并及时反馈相关信息的系统具有重要的现实意义。
基于单片机控制的空气质量检测系统应运而生,它为人们提供了一种便捷、高效且准确的空气质量监测手段。
一、概述空气质量是衡量环境质量的重要指标之一,直接关系到人们的身体健康和生活舒适度。
传统的空气质量监测方法往往存在监测范围有限、成本较高、实时性较差等问题,难以满足人们对于全面、实时、准确监测空气质量的需求。
而基于单片机控制的空气质量检测系统则能够克服这些局限性,具有体积小、成本低、功耗低、易于实现等优点,能够广泛应用于室内环境、室外环境、工业生产等领域,为空气质量的监测和管理提供了有力的技术支持。
二、系统总体设计(一)系统功能需求分析本空气质量检测系统的主要功能包括:实时监测空气中的多种污染物浓度,如 PM2.5、PM10、甲醛、二氧化碳等;将监测到的空气质量数据通过显示屏进行显示;具备数据存储功能,以便对历史数据进行分析和查询;能够根据设定的阈值发出报警信号,提醒用户采取相应的措施;具有与外部设备通信的接口,如串口、蓝牙等,以便将数据传输到其他设备或进行远程监控。
(二)系统硬件架构设计1. 传感器模块传感器是空气质量检测系统的核心部件,用于采集空气中的污染物浓度数据。
本系统选用了多种传感器,包括 PM2.5 传感器、PM10 传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器等。
这些传感器具有体积小、精度高、响应速度快等特点,能够满足系统的检测要求。
2. 单片机控制模块单片机作为系统的核心控制器,负责对传感器采集到的数据进行处理、显示、存储和通信等操作。
选择一款性能稳定、资源丰富的单片机芯片,如 STM32 系列单片机,能够满足系统的功能需求。
3. 显示模块显示模块用于将监测到的空气质量数据实时显示给用户,以便用户了解当前的空气质量状况。
基于51单片机的家居空气检测系统的设计-开题报告
常州信息职业技术学院学生毕业设计(论文)报告二级学院:电子与电气工程学院专业:电气自动化技术班号:中韩电气141学生姓名:孙玉鹏学生学号:1405133119设计(论文)题目:基于51单片机的家居空气检测系统的设计与实现指导教师:张志柏设计地点:常州信息职业技术学院起迄日期:2016.6.1~2016.11.20毕业设计(论文)任务书专业电气自动化技术班级中韩电气141姓名一、课题名称:基于51单片机的家居空气检测系统的设计与实现二、主要技术指标(或基本要求):本系统要求实现分布式节点的温度等多种数据采集与处理,下位机MCU2对现场各节点的温度数据进行采集,以异步串行通信方式将各节点数据发往上位机MCU1进行显示处理。
上位机接收下位机发送来的数据信息,驱动字符液晶显示对应结果,同时检测按键电路对选中的节点报警温度上限的设置过程进行处理,另一方面,上位机驱动LED显示当前正在进行设置的节点和处于报警状态的节点。
当某一节点的实测温度超过报警设置时,对应的报警LED点亮,否则熄灭。
功能设定:1、显示部分采用LCD1602显示屏,循环显示各项测量值如:实际浓度、实际温度、湿度。
并在按键选择情况下连续显示一个测量值的变化。
2、当有害气体浓度超出安全范围时进行声光报警。
3、按键操作可以对测量的范围进行调整。
三、主要工作内容:本文深入探讨了家居空气采集系统的发展状况及趋势,分析了当前空气采集系统的不足之处,设计了基于51单片机的家居空气采集系统的总体架构以及硬件部分,对系统的硬件的选型、外围模块的设计、搭建以及部分传感器模块做了详细论证和设计。
控制节点经过研究对比,选用STC89C52,对外围电路中的传感器模块、供电电源模块、报警电路、键盘、协调器接口电路以及时钟均做了详细设计,通过对比分析选择了适合本课题的温湿度传感器、空气质量传感器、甲醛传感器及烟雾传感器。
最后,进行了软件的设计和实现,主要包括主控程序、数据上传设计、报警子程序设计、按键扫描子程序设计以及终端子程序设计等。
基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告
基于单片机的室内空气质量检测的设计开题报告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温湿度检测传感器采用DTH11 烟雾检测传感器采用MQ-2 甲醛检测传感器采用MQ-138CO检测传感器采用MQ-7A/D转换芯片采用ADC0832显示数据用4位数码管;通讯用RS-485总线通讯;上位机采用Visual Basic 6.0 来编写。
基于单片机的室内空气质量检测器的设计
随着人们生活水平和质量的不断提高,智能家居新型产业逐渐兴起。
本文设计一种室内空气质量检测器,采用STM32F103ZET6单片机作为主控,监测室内一氧化碳、二氧化碳、甲醛、温度及湿度数据,通过触摸液晶屏进行数据显示。
当检测到室内空气质量不达标时,发出报警信号、提醒人们开窗通风、自动开加湿器等操作,达到改善室内空气质量的目的。
研究表明,现代人类90%的生命周期都在室内度过,室内环境的质量不仅关系到工作效率,更是与身体健康水平密切相关。
本次设计的智能空气检测器,使用多种气体传感器,可以对室内空气中的甲醛、一氧化碳、二氧化碳、温度及湿度数据进行采集,将所测气体浓度实时地显示在液晶屏上,用户可以时时刻刻了解到室内当前的空气质量情况。
该检测器可以给用户提供一个直观的参考,根据实时检测到的各项气体浓度数据,智能开启相关通风设备,帮助用户有效减少室内空气污染对健康造成的危害。
该检测器的数据没有专业检测团队的检测数据权威,优点在于检测成本低,检测时间、地点灵活,检测数据表达简单易懂,能够满足一般家庭、办公场所使用,在降低室内空气污染对室内人群身体健康的影响方面具有一定的意义。
1 系统总体设计方案室内温湿度、CO 、CO 2、甲醛浓度是不断变化的,需要实时监控并显示室内各项空气指标。
当室内温度低于一定值时,自动开启电加热器,提高室内环境温度、CO 、CO 2高于一定值时,将在屏幕上显示报警信息,提醒人们开启窗户进行通风、当湿度低于一定值时,自动开启加湿器,增加室内空气湿度。
本设计控制核心采用STM32F103ZET6单片机作为主控,分别采用ZE08-CH2O 型电化学甲醛模组、ZE16-CO 型电化学一氧化碳模组、MH-Z19B 二氧化碳气体传感器、DHT11温湿度传感器检测室内温湿度、CO 、CO 2、甲醛浓度,通过ALIENTEK 公司的7寸TFTLCD 电容屏进行各项空气指标的数据显示及系统各项参数的设置,各项空气指标超过阈值时,进行相应的外部动作和报警。
《2024年基于STM32的室内空气质量检测仪的设计与实现》范文
《基于STM32的室内空气质量检测仪的设计与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步,室内空气质量问题已经成为了现代社会的一大关注焦点。
人们越来越关注空气的清洁度和健康因素。
为此,我们提出了一种基于STM32的室内空气质量检测仪的设计与实现。
这款产品能够实时监测室内空气中的多种有害物质,如PM2.5、甲醛、TVOC等,并通过精确的传感器和先进的算法,为人们提供一个安全、健康的室内环境。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以STM32微控制器为核心,采用高精度的传感器模块进行空气质量检测。
主要硬件包括STM32微控制器、传感器模块、显示屏、电源模块等。
其中,传感器模块负责实时检测室内空气中的有害物质,并将数据传输给STM32微控制器进行处理。
显示屏用于显示检测结果,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
2. 软件设计软件设计主要包括数据采集、数据处理、数据传输和显示等部分。
数据采集部分通过传感器模块实时采集室内空气质量数据,数据处理部分对采集到的数据进行处理和分析,以得到准确的空气质量指数。
数据传输部分将处理后的数据通过蓝牙或Wi-Fi传输到手机或电脑等设备上,方便用户随时查看。
显示部分则将数据以直观的方式展示在显示屏上。
三、系统实现1. 传感器模块的实现传感器模块是本系统的核心部分,负责实时检测室内空气中的有害物质。
我们采用了高精度的传感器,如PM2.5传感器、甲醛传感器、TVOC传感器等,通过与STM32微控制器进行通信,实时采集空气质量数据。
2. 数据处理与显示的实现数据处理部分通过算法对传感器模块采集到的数据进行处理和分析,以得到准确的空气质量指数。
显示部分则将数据以数字、图表等方式展示在显示屏上,方便用户随时查看。
此外,我们还将开发一款手机App,将数据通过蓝牙或Wi-Fi传输到手机上,用户可以随时随地查看室内空气质量情况。
3. 系统调试与优化在系统实现过程中,我们需要对硬件和软件进行反复的调试和优化,以确保系统的稳定性和准确性。
基于单片机控制的空气质量监测系统设计
基于单片机控制的空气质量监测系统设计基于单片机控制的空气质量监测系统设计1. 引言随着现代工业化和城市化的不断发展,空气质量成为人们越来越关注的一个问题。
糟糕的空气质量会对人们的健康和生活质量产生负面影响。
为了实时监测和改善空气质量,开发一种基于单片机控制的空气质量监测系统成为了一个重要的课题。
本文将深入探讨基于单片机控制的空气质量监测系统的设计方案和实现过程。
2. 设计原理基于单片机的空气质量监测系统主要由传感器、单片机、显示屏以及数据存储模块组成。
传感器负责测量环境中的关键指标,如PM2.5、PM10浓度、温度、湿度等。
单片机则用来处理传感器采集到的数据,并将其显示在屏幕上。
数据存储模块可以记录历史数据,以便后续分析和比较。
3. 传感器选择在空气质量监测系统中,选择合适的传感器是至关重要的。
常见的空气质量传感器有光学传感器、化学传感器和声学传感器等。
考虑到系统的精确度和稳定性,本设计选择了光学PM2.5和PM10传感器,以及温湿度传感器。
这些传感器具有高精确度、快速响应和长期稳定的特点。
4. 单片机选择单片机是空气质量监测系统的核心控制部分。
在选择单片机时,需要考虑其计算能力、接口数量和功耗等因素。
本设计选择了一款常用的ARM Cortex-M系列单片机。
这款单片机具有高性能和低功耗的优势,可以满足系统的要求。
5. 系统实现系统的实现包括传感器的连接、数据采集和处理、以及数据显示和存储。
在实现过程中,首先需要连接传感器到单片机的相应引脚上,并根据传感器的规格书来编写对应的驱动程序。
接下来,单片机通过读取传感器的数据,进行数据处理和计算,并将结果显示在连接的显示屏上。
为了方便用户进一步分析和比较数据,系统还需要添加一个存储模块,将历史数据记录下来。
6. 总结与展望基于单片机控制的空气质量监测系统设计可以帮助人们了解周围环境的空气质量状况,并采取相应的措施来改善室内和室外的空气质量。
本文深入探讨了该系统的设计原理和实现过程,并总结了传感器选择、单片机选择以及系统实现的关键步骤。
基于单片机的气体检测系统设计开题报告
2、课题来源填:“国家、部、省、市科研项目”或“企、事业单位委托”或“自拟课题”或“其它”;课题类型填:“设计”或“论文”或“其它”。
六、主要参考文献
[1]何希才,伊兵,杜煜.新型实用电子电路400例[M].北京:电子工业出版社,1999.2
[2]何希才.传感器及应用电路[M].北京:电子工业出版社,2001.3
[3]胡汉才.单片机原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社,2002.1
[4]李群芳,黄建.单片微型计算机与接口技术[M].北京:电子工业学出版社,2002.7
[9]张红润,刘秀英.单片机应用设计200例[M].北京:北京航空航天大学出版社,2006.7
[10]张伟.单片机原理及应用[M].北京:机械工业出版社,2002.
[11]施文康.检测技术[M].北京:机械工业出版社,2007.
七、审核意见
指导教师对开题的意见:
指导教师签字:年月日
院系审核意见:
审核人签字:年月日
2.选该课题的目的:随着可燃性气体的种类和应用范围的增加,其使用场所和贮存仓库内的泄漏,火灾爆炸事故日益增多,从安全、环保及经济上考虑,设计一种检测可燃气体自动报警装置的控制器是非常必要的。单片机具有通用性强、体积小、价格低、稳定可靠等优点,在智能产品、测控系统等领域得到了广泛的应用,本课题的可燃气体监测系统可显示被测气体的报警等级以及改变报警标准,当其电压值小于规定标准值时一切正常,当电压超过规定的标准值时根据蜂鸣器报警级数以此提醒人们危险。
三、拟采取的研究方法(方案、技术路线等)和可行性论证
1.实行方案
可燃气体检测的电路包含四方面的内容:一方面是如何组合测量电路与A/D转换器以完成信号到电压的转换,二是如何用单片机控制外围电路的显示,三是如何设计外围电路和单片机的接口电路,四是如何编写主程序、数据采集子程序、报警程序等程序。
基于单片机的室内空气质量检测系统设计开题报告
大连大学本科毕业论文设计开题报告题目:基于单片机的室内空气质量检测系统设计学院:信息工程学院专业:自动化年级:10级学号:10423078姓名:方瑶指导老师:苏晓鹭一选题的理论和实际意义高层写字楼等大型场所几乎完全与外界隔离,空气中微量气体多达168种,绝大多数属污染物,人们长期处于这种密闭环境中,极容易因缺氧而头晕、胸闷、恶心等。
其中影氧气浓度直接影响人们的生存质量。
甚至到了晚上很多写字楼仍然有些人在加班加点的奋斗,繁重的工作已经使他们没有喘息的机会,再加上在他们自以为还不错的环境里工作,对他们的身体可谓双重打击。
常常听到这样的例子,某某某在某某大型公司上班,钱是赚了不少,可是身体却垮了。
身体乃革命的本钱,不管我们为了生活如何奔波,都必须要保证有一个健康的体魄。
所以,对我们来说,设计空气质量检测与调控系统,是十分迫切的也是十分有必要的。
室内空气品质(IAQ)在健康方面的影响:美国环保署(EPA)调查表明:在美国,IAQ问题是有关全民健康的首要问题之一,受其影响的美国人口多达3000万,造成的经济损失超过了400亿美元/年,这些数字令人触目惊心[1];加拿大卫生组织调查表明:68%的疾病与室内环境污染有关,其中80%~90%的癌症与居住环境和生活习惯有关;英国科学家汉密尔顿测验了220名英国人血液中60种化学元素的平均含量,发现其与地壳中这些元素的含量分布相当;湖南省相关部门对空气污染区及清洁区9-10岁儿童为调查对象,研究空气污染对儿童免疫力的影响,结果显示:污染区儿童的免疫能力仅为清洁区儿童免疫能力的1/3;据统计,我国每年有11万人因IAQ不好而导致死亡; 从我国“室内环境监测中心”对IAQ监测力度越来越大的趋势也可以看出,此问题在我国也是越来越严重。
我们要通过课题的研究摆脱这种困境,我们的研究可以使你处在一个完全无污染纯健康的环境,这就是我们的目的。
在已经学习了控制原理、检测及单片机等相关课程,为该项目的研究提供了理论基础。
基于单片机的空气质量检测系统设计-正文
2系统的硬件电路设计2.1 主控制器电路设计主控芯片是整个系统的数据处理单元。
主控芯片主要负责数据操作、中断响应等各种逻辑指令。
主控芯片的工作频率与整个系统设计相关的内部硬件资源是好还是坏,要充分了解资源需求等系统要求,自行选择适合恰当的控制器。
否则,选择低性能主控芯片可能会影响整个系统性能,并为设计增加额外的困难。
本设计中采用STC89C52单片机最小系统。
STC89C52单片机最小系统具有体积小、质量轻、功能强、功耗低、性价比高等特点。
在本设计整套系统中起到了信号处理实时控制的作用,可以监测按键和采集传感器的各项参数,同时还能驱动LCD1602液晶显示检测到PM2.5浓度数据。
STC89C52单片机最小系统由STC89C52芯片、复位电路、时钟电路及输入/输出端口设备等构成。
STC89C52单片机是美国STC公司开发制造的一种8位微控制芯片,拥有512字节的数据存储空间和8K字节的程序存储空间。
共40个引脚,2个优先级设置,3个十六位强大定时/计数器,4个八位并行I/O端口,5个优质中断源。
STC89C52单片机的时钟引脚为XTAL1 和XTAL2;控制信号的引脚有RST,ALE,PSEN 和EA;I/O端口有P0,P1,P2和P3。
复位电路主要用于协助单片机来实现启动过程,控制单片机工作的起始状态。
在单片机工作过程中,受到外界干扰而出现代码丢失、运行出错或直接死机、停止运行的时候,此时通过复位,单片机内部的烧录代码就会自动重新执行。
复位方式一般分为自动复位和手动按键复位,本设计为了编程的简单化,采用了外部手动按键复位的方式。
STC89C52单片机的P0脚内无上拉电阻,为开漏输出。
所以在本设计中P0脚用作输出端口,需另加上拉电阻以加大输出的驱动能力,本设计采用10K的排阻作为上拉电阻。
时钟电路好比心脏,单片机的工作动力都来源于它。
时钟电路其实本质就是一个晶体振荡电路,提供一个正弦波信号作为基准让单片机进行工作,因此单片机的运行速度及处理能力都是由时钟电路决定。
基于ARM的室内空气质量监测系统的设计的开题报告
基于ARM的室内空气质量监测系统的设计的开题报告一、课题背景及意义当前,环境污染已成为人们关注的焦点之一。
尤其是室内污染,它与我们的生活息息相关,直接影响我们的身体健康。
因此,室内空气质量监测设备很有必要。
目前,市面上的室内空气质量监测设备通常采用传统的模拟电路和传统的数据采集方式,这种方式具有功耗高、成本高、不易维护等缺点。
因此,采用嵌入式系统作为室内空气质量监测设备的核心已成为趋势,而基于ARM的室内空气质量监测系统相比传统的方法,具有更低的功耗、更低的成本、更高的可靠性和更易于维护等优点。
二、研究内容本文将设计一种基于ARM的室内空气质量监测系统,该系统的功能包括室内温度、相对湿度、PM2.5粒子浓度等指标的测量与分析,并可以通过WiFi或蓝牙等方式将数据上传到云服务器或移动终端。
该系统的硬件设计将采用STM32F103RBT6作为主控芯片,传感器采用数字式传感器,如BME280和PMS5003,使用WiFi模块或蓝牙模块实现远程通信与数据传输。
三、主要技术路线1. 硬件设计:选用STM32F103RBT6作为主控芯片,通过I2C和UART接口连接传感器与WiFi模块或蓝牙模块。
传感器主要包括BME280和PMS5003,分别用于测量室内温度、湿度以及PM2.5粒子浓度。
系统的电源采用5V直流电源供电。
2. 软件设计:使用Keil C编译器编写相应的驱动程序、数据采集程序和通信程序。
主要功能包括:(1) 硬件驱动程序:包括STM32F103RBT6的初始化和GPIO和串口的初始化配置等。
(2) 数据采集程序:通过I2C和UART接口读取传感器的数据,将数据存储在缓存区中,等待WiFi或蓝牙模块的命令进行上传。
(3) 通信程序:建立TCP/IP连接,通过WiFi或蓝牙模块实现数据的远程传输。
在移动终端上的APP中,可以查看实时的室内环境数据。
四、论文结构第一章为引言,介绍研究的背景、意义、研究内容和主要技术路线。
