室内空气质量监测系统设计
室内空气质量监测与控制系统设计及应用
室内空气质量监测与控制系统设计及应用近年来，由于城市化进程不断发展，人们对室内空气质量的重视越来越高。
细菌、有害气体、PM2.5等空气污染物的存在已经引起了广泛的关注。
在这种情况下，室内空气质量监测与控制系统开始为人们所重视。
一、室内空气质量监测系统的设计室内空气质量监测系统主要由传感器、控制器、执行器和显示器等组成。
传感器、控制器和执行器构成了带有反馈系统的闭环控制系统。
传感器用来测量室内的相应参数（例如，温度、湿度、PM2.5等污染物浓度等）、控制器负责对传感器测量数据进行处理，执行器负责进行空气质量的控制，而显示器则是系统的数据接口，将控制系统的各种数据进行显示。
该系统的实现主要依靠传感器的测量。
传感器的种类很多，不同的传感器针对不同的参数进行测量。
例如，测量室内温度通常采用温度传感器，测量室内PM2.5浓度通常采用激光粉尘传感器等。
传感器可以采用有线或无线的方式将收集到的数据传输给主控制器。
主控制器会对数据进行分析，通过执行器来进行相应的控制，以达到室内空气质量的控制目的。
二、室内空气质量监测系统的应用1、家庭空气净化室内空气质量不佳，会对家庭环境和健康带来极大的影响。
家庭中应用空气质量监测和控制系统可以及时发现室内污染物的浓度情况，通过执行器进行相应的控制和净化，保证家庭环境的质量。
2、公共场所的空气净化公共场所，如商场、办公室、医院等，人员密集，污染物也随之增多。
空气净化系统可以实时监测和控制污染物的浓度，避免因长期暴露于有害物质而引发健康问题。
3、生产工厂的空气净化在生产车间中，如有害气体、颗粒物等浓度超标，会对生产环境和员工的健康造成影响。
利用空气质量监测和控制系统可以减少安全事故的发生，并保证员工的健康。
三、室内空气质量监测与控制系统的未来发展1、无线传输技术的应用目前，大多数室内空气质量监测系统采用有线方式将数据传输到主控制器，无线技术的应用将给室内空气质量监测系统带来更多便利，也逐步替代有线传输。
室内空气质量监测与分析系统设计
室内空气质量监测与分析系统设计室内空气质量是影响人们生活质量和健康的重要因素之一。
因此，设计一个有效的室内空气质量监测与分析系统对于提高居住和工作环境的舒适度以及预防室内污染是至关重要的。
室内空气质量监测与分析系统是一种通过实时监测和分析室内空气中的污染物浓度来评估室内空气质量的系统。
它可以帮助我们了解室内空气质量的状况，及时发现空气质量问题，并采取相应的措施来改善室内环境。
下面将从硬件设计、传感器选择、数据采集与分析以及应用前景四个方面进行详细的介绍。
首先是系统的硬件设计。
室内空气质量监测与分析系统的硬件设计应包括主控单元、传感器模块、通信模块和显示模块等组成部分。
主控单元负责控制系统的整体运行，传感器模块用于采集室内空气中的污染物浓度数据，通信模块用于与外部设备进行数据传输，显示模块则负责实时显示室内空气质量状况。
在硬件设计过程中，应考虑能耗和成本因素，并确保系统的稳定性和可靠性。
其次是传感器的选择。
传感器的选择对于室内空气质量监测与分析系统的准确性和可靠性至关重要。
常见的室内空气污染物包括二氧化碳、甲醛、苯等有机化合物以及PM2.5、PM10等颗粒物。
因此，系统应包括相应的传感器来监测这些污染物的浓度。
可以选择使用NDIR传感器来监测二氧化碳浓度，使用电化学传感器来监测甲醛和有机化合物浓度，使用光散射传感器来监测颗粒物浓度。
传感器的准确性和稳定性是选择传感器的重要考虑因素。
接下来是数据采集与分析。
数据采集是室内空气质量监测与分析系统的关键环节。
系统应具备数据自动采集、实时传输和存储的能力。
可以设计一个数据采集器来定时采集传感器测量值，并通过通信模块将数据传输到后台服务器或云平台进行存储和处理。
在数据分析方面，可以使用数据挖掘和机器学习算法来分析室内空气质量趋势、发现异常情况，并提供相应的解决方案。
数据可视化是一个重要的展示方式，可以直观地显示室内空气质量指标和趋势图，方便用户了解室内空气质量并做出相应的调整。
室内环境监测系统的设计与实现
室内环境监测系统的设计与实现随着现代化进程的推进，人们对室内空气质量的关注度越来越高。
作为人们日常所处的环境，室内环境的质量直接影响着人们的健康和生活质量。
因此，设计和实施一个高效可靠的室内环境监测系统变得非常重要。
本文将就室内环境监测系统的设计和实现进行探讨。
设计一个有效的室内环境监测系统，我们首先需要考虑的是系统的硬件设施。
室内环境监测系统通常由传感器、数据采集工具、通信设备和数据存储设备等组成。
传感器是系统中最关键的部分，它们能够感知室内环境中的各个参数，如温度、湿度、二氧化碳浓度等。
常见的传感器有温湿度传感器、气体传感器、光照度传感器等。
数据采集工具负责从传感器中读取数据，并将其传输给中央处理单元。
通信设备用于与外部系统进行数据交互，可以选择无线通信方式，如Wi-Fi或蓝牙。
数据存储设备可以选择使用云存储或本地存储，根据需求选择合适的存储容量，确保实时数据的记录和存储。
接下来，我们需要考虑系统的软件设计。
软件设计是整个系统的灵魂，它负责数据的采集、处理和分析。
首先，我们需要设计一个用户友好的界面，使用户能够方便地查看实时数据和历史数据。
界面的设计应简洁明了，信息展示清晰。
其次，我们需要实现数据的实时采集和更新。
通过与传感器连接，实时读取环境参数数据，并将其显示在界面上。
此外，系统还可以提供数据报警功能，当环境参数超出设定范围时，系统能够及时发出警报通知用户。
最后，对于历史数据的处理和分析，系统可以提供图表和报告生成功能，以帮助用户更好地了解室内环境的变化趋势和潜在问题。
除了硬件和软件设计，室内环境监测系统的实施也需要考虑安装和维护的问题。
首先，系统的传感器需要合理地布置在室内，以确保数据的准确性和全面性。
例如，温湿度传感器应尽可能避免阳光直射和水汽直接接触，以免影响测量结果。
其次，系统应提供一定的防护措施，以确保设备的稳定运行。
这包括防雷、防水、防尘等多方面的考虑。
此外，定期进行系统的维护和检修也很重要，例如更换传感器、清洁设备、及时处理故障等。
室内空气质量监测与优化系统设计
室内空气质量监测与优化系统设计导语：随着现代人们对健康生活的追求，室内空气质量逐渐引起人们的关注。
室内空气质量直接影响人们的呼吸健康，所以设计一套室内空气质量监测与优化系统变得十分重要。
本文将介绍室内空气质量监测与优化系统的设计原则、关键技术和实施方案，旨在帮助读者更好地理解和运用这种系统。
一、设计原则1. 致力于保护和改善室内空气的质量：室内空气质量监测与优化系统的首要目标是保证室内空气的新鲜和清洁。
通过监测关键指标，如PM2.5、甲醛等有害物质，系统能够实时检测室内空气的质量，及时发现和解决潜在的污染源。
2. 可靠的监测与优化手段：室内空气质量监测与优化系统应具备可靠的监测手段，如传感器、检测仪器等，能够准确、可靠地监测空气中的有害物质。
同时，系统应该提供针对不同污染源的优化方案，如通风换气、空气净化器等，以保证室内空气的质量。
3. 兼容性与易扩展性：室内空气质量监测与优化系统应具备兼容性和易扩展性，以适应不同类型的室内环境。
系统的设计应考虑到不同的房屋结构、使用功能和人员密度，以满足不同环境下的需求。
二、关键技术1. 气体传感技术：气体传感器是实现室内空气质量监测的核心技术。
常见的气体传感器包括甲醛、二氧化碳、PM2.5等多种传感器。
这些传感器通过感知室内空气中的污染物浓度，将数据实时传输给系统，以便分析和优化。
2. 实时数据处理与分析技术：室内空气质量监测与优化系统需要对大量的实时数据进行处理和分析。
数据处理技术包括数据挖掘、大数据分析等，通过对数据的分析，系统可以准确判断空气质量情况，并及时采取优化措施。
3. 智能控制技术：室内空气质量监测与优化系统需要具备智能化的控制技术，以实现自动化的监测和优化。
智能控制技术可以通过与传感器、净化设备等的联动，实现根据实时数据自动调节通风、空气净化等设备，提高系统的智能化水平。
三、实施方案1. 硬件设备的选择：根据具体场景和需求，选择适合的气体传感器和数据采集设备，确保系统的稳定性和可靠性。
室内空气质量控制系统设计
室内空气质量控制系统设计室内空气质量控制系统应该能够有效地监测和控制室内的空气质量。
监测系统可以检测和测量室内的温度、湿度、CO2浓度、PM2.5浓度等关键参数，以帮助我们了解室内空气的质量状况。
控制系统可以根据这些监测数据，自动调整室内的温度、湿度和空气循环系统等，以达到提供一个健康舒适的室内环境的目的。
在系统设计中，首先需要考虑的是监测设备的选择。
对于温度、湿度等参数的监测，可以采用常规的传感器进行监测。
对于CO2浓度和PM2.5浓度的监测，可以选择相应的气体传感器和颗粒物传感器。
这些传感器需要采集数据，并将数据传输到控制系统中进行分析和处理。
控制系统的设计是整个系统的核心。
首先，需要设置合适的控制算法，以根据监测数据调整室内环境。
例如，在温度和湿度方面，可以根据监测数据控制空调系统和加湿器的工作状态和设置温度和湿度的范围。
在CO2浓度和PM2.5浓度方面，可以根据阈值设定，在达到预定的浓度上限时，触发通风系统的工作以换气，并根据需要过滤空气中的颗粒物。
控制系统还应该具备良好的人机交互界面，以使用户能够方便地了解室内空气状况和调整设置。
可以使用显示屏或者手机APP等方式，显示实时的监测数据，并提供用户操作界面。
此外，还应该考虑系统的可靠性和实时性。
可靠性包括系统的容错能力和长期稳定性，能够确保系统在长时间运行中不出现故障。
实时性是指系统能够及时响应监测数据的变化，并做出相应的调整。
总的来说，室内空气质量控制系统设计需要结合传感器、控制算法和人机交互界面。
通过准确监测和合理调整温度、湿度和空气循环等参数，有效提升室内空气质量，为人们提供一个健康舒适的室内环境。
基于无线传感网络的室内空气质量监测系统设计
基于无线传感网络的室内空气质量监测系统设计一、前言随着人们的生活水平不断提高，室内空气质量越来越受到人们的关注。
室内空气质量监测系统可以通过对室内空气的监测和分析，及时发现室内空气质量的问题，进一步保障人们的健康和生命安全。
本文就基于无线传感网络技术，设计一种室内空气质量监测系统，并对其进行详细的设计和说明。
二、系统架构系统由传感器、数据采集终端、通讯模块、数据处理终端四部分组成。
其中，传感器用于采集室内空气质量数据，数据采集终端用于汇集各传感器数据，并通过通讯模块将数据传输到数据处理终端，数据处理终端再对数据进行分析处理和存储展示等工作。
三、系统设计1、传感器选择室内空气质量监测需要同时测量多种参数，如温度、湿度、二氧化碳浓度、有害气体浓度等。
因此，我们可以选择多个传感器，将其综合作为一个完整的室内空气质量传感器节点。
2、数据采集终端数据采集终端可以使用单片机或者嵌入式处理器设计，主要功能是接收多个传感器节点的数据，并将这些数据进行汇总、处理和分析，再通过通讯模块上传到数据处理终端。
其具体实现方法可如下：（1）将传感器数据进行模数转换，使其能够被单片机或处理器识别。
（2）采用通用串行总线（I2C）或SPI总线等方式，将多个传感器节点通过数据线连接到一个嵌入式处理器上，成为传感器节点的三合一传感器数据采集终端。
（3）设定一个适当的采样频率，以保证所采集到的数据足够精确。
（4）再把采集到的数据通过网络通讯模块，进行有序地打包，传输给数据处理终端。
3、通讯模块通讯模块的主要作用是实现传感器数据的远程传输。
我们可以用模块如Wi-Fi模块、Mesh模块、LoRa模块等来实现。
（1）Wi-Fi模块传感器节点可采用Wi-Fi模块，通过TCP/UDP协议将采集到的数据直接传输到服务器。
由于Wi-Fi模块具有易于设置和操作的优点，因此被广泛应用于无线通讯并具有稳定性，是目前较为常用的通讯模块之一。
但是其缺点是在远离Wi-Fi接入点的情况下，传感器节点的数据传输效果会变得很不稳定。
空气质量监测系统的设计与实现
空气质量监测系统的设计与实现一、引言随着城市化进程的加速，空气质量已经成为人们非常关注的话题之一。
由于大气污染的危害性，空气质量监测成为必不可少的环保措施。
而建立一套良好的空气质量监测系统，不仅可以有效防止气体污染，也可以为人们提供更加健康的生活环境。
本文将讨论空气质量监测系统的设计与实现。
二、空气质量监测系统的设计空气质量监测系统是通过对空气中的某些污染物进行测量，来判断空气质量的系统。
系统的设计和实现需要考虑以下几个方面：1. 传感器的选型传感器是进行空气质量测量的核心组件，传感器的精度和稳定性决定了测量结果的准确性。
因此，在选择传感器时需要考虑传感器的灵敏度、响应速度、精度和稳定性等因素，以保证测量的准确性。
2. 数据采集与处理在实现空气质量监测系统时，需要对传感器采集到的数据进行实时采集和处理。
通常使用微处理器或单片机来实现对数据的采集和处理，对采集到的数据进行滤波处理，进一步提高数据的准确性和稳定性。
3. 通讯模块的设计空气质量监测系统需要与云平台或其他设备进行数据的通讯。
因此，在设计空气质量监测系统时需要考虑通讯模块的设计，选择合适的通讯模块，如Wi-Fi、蓝牙或LoRa等，实现与云平台或其他设备的数据通讯。
4. 电源管理空气质量监测系统通常需要长期运行，因此需要考虑电源管理的问题。
可以采用充电式电池或太阳能电池来为系统提供电源，以确保系统长期稳定运行。
三、空气质量监测系统的实现1. 系统架构空气质量监测系统的实现，通常需要分为传感器、微处理器、通讯模块和电源管理模块四部分。
其中，传感器用于采集空气中的污染物数据，微处理器用于对传感器采集的数据进行处理和存储，通讯模块用于与云平台或其他设备进行数据通讯，电源管理模块用于为整个空气质量监测系统提供稳定的电源。
2. 系统流程当传感器采集到空气中的污染物数据后，经过微处理器进行数据的采集、处理和存储，同时实现系统的控制和调节。
将采集到的数据通过通讯模块和云平台或其他设备进行数据通讯，为空气质量监测提供数据支持。
室内环境监测与控制系统设计
室内环境监测与控制系统设计随着人们对室内空气质量的关注度逐渐增高，室内环境监测与控制系统的需求也越来越大。
一个高效的室内环境监测与控制系统可以提供稳定、舒适、健康的室内环境，同时节约能源。
本文将介绍室内环境监测与控制系统的设计要点，以及其中的关键技术。
1. 设计目标首先，确定室内环境监测与控制系统的设计目标是至关重要的。
不同的使用场景和需求会对系统的设计产生不同的要求。
例如，一个办公楼的设计目标可能是提供舒适的室内环境，同时降低能源消耗；而在一个实验室中，设计目标可能是确保室内空气质量达到特定的标准，以保证实验的准确性和安全性。
2. 环境监测室内环境监测是室内环境监测与控制系统的核心功能之一。
通过各种传感器和仪器，可以监测室内温度、湿度、空气质量、光照等参数。
这些数据可以实时地收集和分析，以便及时采取相应的控制措施。
温度和湿度传感器是常见的环境监测传感器。
它们可以测量室内温度和湿度的变化，并通过控制系统调整空调和加湿设备的运行状态，以保持室内舒适度。
空气质量是另一个重要的监测指标。
通过监测室内的二氧化碳浓度、挥发性有机化合物、颗粒物等指标，可以评估室内空气的质量，并制定相应的控制策略，如通风换气或调整空气净化系统的运行。
3. 控制策略室内环境监测与控制系统的设计还涉及控制策略的制定。
根据不同的设计目标，可以采取不同的控制策略。
常见的控制策略包括时序控制、反馈控制和预测控制。
时序控制是基于时间的控制策略，通过预设的时间表调整室内环境参数。
例如，在办公楼中，可以根据工作时间表设定恒温控制策略，以便在员工到达办公室之前自动调整温度。
反馈控制是根据环境监测数据实时调整控制设备的运行状态。
例如，当温度超过设定的范围时，系统可以自动启动空调或加热设备，以保持室内温度的稳定。
预测控制是根据历史数据和模型预测未来环境参数的变化，并调整控制设备的运行状态。
这种控制策略可以进一步提高系统的能效，如根据天气预报预测室外温度变化，并相应地调整空调系统的运行。
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２１／３２８０－８４长春工程学院学报（自然科学版）２０１６年第１７卷第４期Ｊ．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔ．Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｄｉ．），２０１６，Ｖｏｌ．１７，Ｎｏ．４ＩＳＳＮ １００９－８９８４ＣＮ ２２－１３２３／Ｎｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－８９８４．２０１６．０４．０２１室内空气质量监测系统设计收稿日期：２０１６－１０－２６基金项目：吉林省科技厅（２０１５０２０４００８ＳＦ）作者简介：杜波（１９７６－），女（汉），长春，副教授主要研究检测技术与自动化装置。
杜 波（长春工程学院电气与信息工程学院，长春１３００１２）摘 要：室内空气质量监测系统以ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机为主控器，对甲醛、二氧化碳、一氧化碳、可吸入颗粒、温度、湿度信号进行采集和显示，通过键盘设置报警值，配有蜂鸣报警电路和外扩存储电路，系统通过ＵＳＢ接口与上位机进行通讯，实现对检测数据的历史查询和实时监测。
系统由电池供电，具有便携式特点，功能实用，方便人们生活，提升生活质量。
关键词：室内空气质量；实时监测；通讯；ＳＴＣ８９Ｃ５２中图分类号：ＴＰ２９文献标志码：Ａ 文章编号：１００９－８９８４（２０１６）０４－００８０－０５０ 前言进入２１世纪以来，随着经济的大力发展和科技的进步，人们的生活水平显著提高，但装修、取暖、电器使用等方面也带来了一个严峻的问题———室内空气质量的急剧下降。
目前人们一天中有８０％的时间是在室内度过的，室内空气质量的好坏，直接影响着人们的身体健康，因此，时刻关注室内空气的质量变得尤为重要。
世界卫生组织２０１１年在其总部瑞士日内瓦发布了一份名为《室内空气质量指南》的有关室内空气质量标准的报告，这是世界卫生组织首次公布对身体健康产生影响的室内空气有毒物质的量化标准。
报告称，在欧洲地区，每年至少有４００人死于一氧化碳中毒，１４％的肺癌患者是由于吸入了居室中的氡造成的，有足够证据表明空气中的苯与白血病有着因果关系，报告还指出室内空气的污染源主要来自４个方面，比如水泥、涂料、油漆、家具等建筑和建材材料，家电等室内设备，还有取暖和做饭过程中产生的烟尘废气等等。
我国目前对于室内空气质量的认知度和重视度还远远不够，针对这一现状，本文设计了一种便携式的室内空气质量监测系统，对空气质量进行实时检测和报警，以对室内人员进行提示，维护人们的身体健康。
１ 设计方案设计以单片机为主控器，通过传感器对甲醛、可吸入颗粒物、温度、湿度等信号进行检测，通过键盘对各检测指标的上限或下限进行设定，具有ＬＣＤ显示和报警提示功能，具备便携式特点，可电池供电，同时数据传入上位机进行显示和储存，便于远程监测。
图１ 系统框图２ 硬件电路设计选用ＳＴＣ８９Ｃ５２为主控器，整个电路由传感器采集电路、模数转换电路、键盘显示电路、报警和外扩存储电路、通讯接口电路和电源电路组成。
２．１ 温湿度采集电路设计温湿度传感器选用ＡＭ２３０３，ＡＭ２３０３数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，传感器包括１个电容式感湿元件和１个高精度测温元件器件，测温范围为－４０～１２５℃，３处引线（单总线接口），连接方便，器件实物图和接口电路图如图２～３所示。
图２ ＡＭ２３０３实物图图３ 温湿度采集电路图２．２ 可吸入颗粒采集电路设计可吸入颗粒传感器选用ＧＰ２Ｙ１０１０ＡＵＯＦＣ０１，模拟电压输出、数字串口输出两种形式，输出模拟量电压范围为０～５Ｖ，可吸入颗粒量程范围为２５～５００ｕｇ／ｍ３。
可吸入颗粒采集电路如图４所示。
图４ 可吸入颗粒采集电路图２．３ 二氧化碳气体采集电路设计二氧化碳气体传感器选用ＳＫ－５００－ＭＩＣ，有串行数据输出和模拟量输出两种形式，模拟量输出范围为ＴＴＬ（标配）０．４～２．０ＶＤＣ（常规），／４～２０ｍＡ，二氧化碳气体采集电路如图５所示。
图５ 二氧化碳气体采集电路图２．４ 一氧化碳气体采集电路设计一氧化碳气体传感器选用ＭＥ２—ＣＯ，利用待测气体在电解池中工作电极电位上的电化学氧化过程，待测气体电化学反应所产生的电流与其质量分数成正比并遵循法拉第定律，通过测定电流的大小就可以确定待测气体质量分数［２］。
ＭＥ２—ＣＯ的量程为０～１ ０００ｐｐｍ，输出质量分数与输出电压对应曲线如图６所示，一氧化碳气体采集接口电路如图７所示。
图６ 质量分数线形图（一氧化碳）图７ 一氧化碳气体采集电路图 由图６可知，传感器输出电压范围为０～２．５ｍＶ，为了能与ＡＤＣ０８０９转换电压相匹配，采用放大电路将输出电压放大，如图７采用两级反相比例放大，第一级放大倍数为－１００，二级放大倍数为－２０，最后放大倍１８ 杜 波：室内空气质量监测系统设计数为２ ０００，即输出电压范围为０～５Ｖ。
２．５ 甲醛气体采集电路设计甲醛气体传感器选用ＭＥ２—ＣＨ２Ｏ，ＭＥ２—ＣＨ２Ｏ为燃料电池型电化学传感器，甲醛和氧气在工作电极和对电极上发生相应的氧化还原反应并释放电荷形成电流，产生的电流大小与甲醛的质量分数成正比并遵循法拉第定律，通过测试电流的大小即可判定甲醛质量分数的高低。
ＭＥ２—ＣＨ２Ｏ检测甲醛气体量程为０～５×１０－６，输出电流与质量分数的对应关系如图８所示。
图８ 浓度线形图图９ 甲醛气体采集电路图 由图８可知，该传感器输出电流范围为０～２．２５ｕＡ，采用放大电路将电流转化为电压，并进行放大，输出电压范围是０～４．５Ｖ。
接口电路图如图９所示。
２．６ Ａ／Ｄ转换电路设计Ａ／Ｄ转换器采用ＡＤＣ０８０９，可对８路模拟量进行输入转换，８位数字量输出，可与ＳＴＣ８９Ｃ５２单片机直接相连。
分别采集电路输出的可吸入颗粒、ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ２Ｏ的模拟量进行转换。
２．７ 键盘显示电路设计键盘电路中Ｋ１调节报警值上限，Ｋ２调节报警值下限。
显示电路采用液晶显示器ＬＣＤ１６０２，键盘显示电路如图１０所示。
图１０ 键盘显示电路图２．８ 报警电路和外扩存储电路设计报警电路采用蜂鸣报警。
当检测气体测量值超限时，蜂鸣器发出蜂鸣声以提醒室内的人。
由于设计数据采集量过大，因此需要外扩存储器，采用的存储器芯片为ＡＴ２４Ｃ０４。
报警电路和外扩存储电路如图１１和图１２所示。
图１１ 报警电路图２．９ 通讯接口电路设计为了将采集数据进行整理和备份，设计通讯接口电路，及时上传采集数据，接口电路图如图１３所示。
２８长春工程学院学报（自然科学版）２０１６，１７（４）图１２ 外扩存储电路电路图图１３ ＵＳＢ接口电路图２．１０ 电源电路设计电源由４节干电池供电，发光二极管的作用是防止电池反接对整个电路造成损坏。
ＳＴＣ８９Ｃ５２的工作电压范围为４．５～５．５Ｖ，４节干电池提供的电压是６Ｖ，二极管的管压降为０．７Ｖ，提供到单片机的电压为５．３Ｖ，符合单片机的工作电压。
电源接口电路如图１４所示。
图１４ 电源电路图３ 软件设计３．１ 单片机程序设计在主控器单片机主程序中，可实现：通过键盘对报警值上下限进行设置，对数字量输出温湿度信号进行采集，对采集电路输出的可吸入颗粒、ＣＯ、ＣＯ２、ＣＨ２Ｏ的模拟量进行采集转换，对数据进行处理后进行显示和报警处理，并与上位机进行通讯。
３．２ 上位机界面设计上位机的编程语言为Ｃ语言，运行环境为ＶＳ２０１３。
上位机界面如图１６～１７所示，历史数据查询界面如图１８～２３所示。
图１５ 单片机主程序流程图图１６ 未进行连接的上位机界面图１７ 连接成功的上位机界面４ 结语设计室内空气质量监测系统对室内空气进行实时检测，对空气质量进行提示和报警，维护了人类身体健康。
设计以单片机ＳＴＣ８９Ｃ５２为主控器，选择合适的传感器对甲醛、可吸入颗粒物、温度、湿度等３８ 杜 波：室内空气质量监测系统设计信号进行检测，可通过键盘对各检测指标的上限或下限进行设定，具有显示和报警提示功能，具备便携式特点，可电池供电。
系统可检测多种气体，配备通讯接口，具备键盘显示功能，功能实用，方便人们生活，提升生活质量。
图１８ 温度历史数据图１９ 湿度历史数据图２０ ＰＭ２．５历史数据图２１ ＣＯ２质量分数历史数据图２２ ＣＯ质量分数历史数据图２３ 甲醛质量分数历史数据参考文献［１］吴慧山．室内装修要警惕氡、甲醛、苯等危害［Ｍ］．北京：原子能出版社，２０００：８－１０．［２］刘畅生，钟龙．传感器简明手册及应用电路．压力传感器分册［Ｍ］．西安：西安科大出版社，２００７：１０－１８．（下转第８８页）４８长春工程学院学报（自然科学版）２０１６，１７（４）参考文献［１］朱志宇．流形粒子滤波算法及其在视频目标跟踪中的应用［Ｍ］．北京：国防工业出版社，２０１５．［２］李静，王军政．图像检测与目标跟踪技术［Ｍ］．北京：北京理工大学出版社，２０１４．［３］王鑫，徐立中．图像目标跟踪技术［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２０１２．［４］赵荣椿．数字图像处理与分析［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２０１３．［５］Ｙｉｌｍａｚ Ａ，Ｊａｖｅｄ Ｏ，Ｓｈａｈ Ｍ．Ｏｂｊｅｃｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ：ａ ｓｕｒｖｅｙ［Ｊ］．ＡＣＭ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｓｕｒｖｅｙｓ，２００６，３８（４）：１３－５７．［６］Ｄｏｕｃｅｔ Ａ，Ｇｏｄｓｉｌｌ Ｓ，Ａｎｄｒｉｅｕ Ｃ．Ｏｎ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ ｍｏｎｔｅｃａｒｌｏ ｓａｍｐｌｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｂａｙｅｓｉａｎ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．Ｓｔａｔｉｓ－ｔｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，２０００，１０（３）：１９７－２０８．［７］Ｃａｍｐｉｌｌｏ Ｆ，Ｒｏｓｓｉ Ｖ．Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｌｔｅｒ ｆｏｒ ｐａ－ｒａｍｅｔｅｒ ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ ｉｎ ｇｅｎｅｒａｌ ｓｔａｔｅ－ｓｐａｃｅ ｍｏｄｅｌｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｙｓ－ｔｅｍｓ，２００９，４５（３）：１０６３－１０７２．［８］Ｓａｎｋａｌｉｔａ Ｓ，Ｎｅａｌ Ｋ Ｂ，Ｓｈｕｖｒａ Ｓ Ｂ．Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎ－ｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｍｂｅｄｄｅｄ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｖｉｓｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ ｂａｓｅｄ ｏｎｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｌｔｅｒｓ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｖｉｓｉｏｎ ａｎｄ Ｉｍａｇｅ Ｕｎｄｅｒ－ｓｔａｎｄｉｎｇ，２０１０，１４（３）：１２０３－１２１４．Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ Ｖｉｄｅｏ Ｔａｒｇｅｔ ＴｒａｃｋｉｎｇＦＵ Ｈａｏ－ｈａｉ，ｅｔ ａｌ．（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｆｉｒｓｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｌｔｅｒ，ａｎｄ ｔｈｅｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｓ ａ ｓｔａｔｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｔｏ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｌｔｅｒ ｉｎ ｖｉｄｅｏ ｔａｒｇｅｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｔａｔｅ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｏｂｓｅｒ－ｖａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ，ｉｔ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｖｉｄｅｏ ｔａｒｇｅｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｌｔｅｒ，ａｎｄ ｍａｋｅｓ ｅｘｐｅｒｉ－ｍｅｎｔａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｏ ｔｈｉｓ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｂｙ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｖｉｄｅｏ ｔａｒｇｅｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｔ ｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｓ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｌｔｅｒ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｎ ｖｉｄｅｏ ｔａｒｇｅｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂａｙｅｓｉａｎ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ｐａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ；ｖｉｄｅｏ ｔａｒｇｅｔ ｔｒａｃｋｉｎｇ；ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ａｐｐ檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨檨ｌｉｃａｔｉｏｎ（上接第８４页）［３］李萍．基于ＡＲＭ的室内空气质量监测系统的设计［Ｄ］．成都：西南交通大学，２０１０，３６（５）：５２－５４．［４］王海宝，吴婷婷，吴光杰．基于ＬａｂＶＩＥＷ的环境空气质量监测系统［Ｊ］．计算机测量与控制，２０１１，１９（３）：５２５－５２７．［５］汪志国，齐文启．环境监测仪器发展现状与趋势分析［Ｊ］．现代科学，２００７（４）：３２－３５．［６］潘小川．室内空气质量对人体健康的影响［Ｊ］．中国科学基金，２００５，１９（４）：２０５－２０８．［７］戴自祝．室内空气质量与通风空调［Ｊ］．中国卫生工程学，２００２，１（１）：５４－５６．［８］崔九思．室内空气污染监测［Ｊ］．中国环境卫生，２００３（３）：３－１１．Ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｉｎｄｏｏｒ Ａｉｒ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ＳｙｓｔｅｍＤＵ Ｂｏ（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ＆Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００１２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｄｏｏｒ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ＳＴＣ８９Ｃ５２ｓｉｎｇｌｅ－ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ ａｓ ｔｈｅ ｍａｓｔｅｒ ｃｏｎ－ｔｒｏｌｌｅｒ ｃｏｌｌｅｃｔｓ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙｓ ｔｈｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｏｆ ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ，ｃａｒｂｏｎ ｄｉｏｘｉｄｅ，ｃａｒｂｏｎ ｍｏｎｏｘｉｄｅ，ｉｎｈａｌａｂｌｅ ｐａｒｔｉ－ｃｌｅｓ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ ｈｕｍｉｄｉｔｙ．Ｔｈｅ ａｌａｒｍ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ ｉｓ ｓｅｔ ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｋｅｙｂｏａｒｄ ｄｅｓｉｇｎ，ｗｉｔｈ ａｂｕｚｚｅｒ ａｌａｒｍ ｃｉｒｃｕｉｔ ａｎｄ ａｎ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｃｉｒｃｕｉｔ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｓ ｗｉｔｈ ｈｏｓｔ ｃｏｍｐｕｔ－ｅｒ ｂｙ ＵＳＢ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｉｃａｌ ｉｎｑｕｉｒｙ ａｎｄ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｄａｔａ．Ｔｈｅ ｓｙｓ－ｔｅｍ ｉｓ ｐｏｗｅｒｅｄ ｂｙ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ，ｈａｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐｏｒｔａｂｌｅ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｔｏ ｆａｃｉｌｉｔａｔｅ ｐｅｏｐｌｅ ｓ ｌｉｖｅｓ ａｎｄｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｌｉｆｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｉｎｄｏｏｒ ａｉｒ ｑｕａｌｉｔｙ；ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ；ＳＴＣ８９Ｃ５２８８长春工程学院学报（自然科学版）２０１６，１７（４）。