家庭环境监测系统的设计与制作
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现代生活水平的提高,人们对室内环境的舒适度和健康性越来越重视。
室内环境监测与控制系统设计就是为了实现室内环境的优化与控制,提供舒适、健康的生活和工作环境。
本文将介绍室内环境监测与控制系统的设计原则、重要组成部分以及其应用。
设计原则在设计室内环境监测与控制系统时,需要考虑以下几个原则来确保系统的稳定性和可靠性:1. 室内环境参数监测:系统应该能够实时监测室内温度、湿度、噪音、光照等参数,并将监测数据传输到控制中心进行分析和处理。
2. 舒适度指标评估:系统应该能够根据国家和地区的标准,对室内环境的舒适度进行评估,如PMV评估方法等,以便了解环境是否符合人体工程学要求。
3. 智能控制策略:系统应该能够根据监测数据和舒适度评估结果,自动调节温度、湿度、通风和照明等控制设备,以维持室内环境的舒适度。
重要组成部分室内环境监测与控制系统由以下几个重要组成部分组成:1. 传感器:用于监测室内环境参数,如温度传感器、湿度传感器、噪音传感器、光照传感器等。
传感器应具备高精度和稳定性,同时能够与监测系统无线连接。
2. 控制器:负责处理传感器传输的数据,并根据预设的控制策略,控制执行器实现温度、湿度、通风、照明等设备的自动调节。
3. 数据处理与分析系统:接收传感器传输的数据并进行处理和分析,以评估室内环境的舒适度,并向控制器提供相应的控制指令。
4. 执行器:根据控制器的指令,实现对温度、湿度、通风、照明等设备的控制调节。
例如,通过调节空调系统、加湿器、通风系统、灯具等来优化室内环境。
应用室内环境监测与控制系统的应用领域广泛,包括住宅、办公室、商业建筑等。
下面将列举几个常见的应用场景:1. 办公室:室内环境监测与控制系统可以根据员工的工作时间和需求,自动调节灯光亮度、温度和通风等设备,提供一个舒适的办公环境,提高员工的工作效率和生产力。
2. 医疗机构:在医院、诊所等医疗机构中,室内环境对患者和医务人员的健康和舒适度至关重要。
室内环境监测与调控系统设计

室内环境监测与调控系统设计随着人们对舒适室内环境需求的不断提高,室内环境监测与调控系统的设计变得越来越重要。
它不仅可以提供舒适的室内环境,还可以节省能源和降低运营成本。
本文将介绍室内环境监测与调控系统的设计原则、关键组成部分以及其优势。
一、设计原则室内环境监测与调控系统的设计需要遵循以下原则:1. 综合性:设计的系统要能够监测和调控多个环境参数,如温度、湿度、CO2浓度、光照强度等,以提供全面的室内环境信息。
2. 实时性:系统应能够实时监测环境参数,并能够及时调控,以确保室内环境始终保持在理想的水平。
3. 自动化:系统应具备自动调控的能力,通过预设的规则和算法,自动调整室内环境参数,避免人工干预带来的误差和延迟。
4. 可扩展性:系统设计应具备良好的可扩展性,能够方便地添加监测点和调控设备,以适应建筑的不同需求和规模。
二、关键组成部分1. 环境监测设备:室内环境监测设备是系统的核心部分,主要用于采集室内环境参数。
常见的监测设备包括温湿度传感器、CO2传感器、光照传感器等。
这些设备可以通过有线或无线方式与监测系统进行数据传输。
2. 数据采集与传输:为了实现实时监测,系统需要采集传感器所获取的环境数据,并将其传输到监测中心或云端服务器。
数据采集与传输可以通过有线或无线方式进行,例如使用以太网、WiFi或蓝牙等。
3. 数据分析与处理:采集到的环境数据需要进行分析和处理,以便获取有用的信息和趋势。
数据处理可以采用机器学习、人工智能等技术,根据历史数据和预设规则,预测室内环境的变化趋势,并进行相应的调控。
4. 调控设备:根据环境监测数据和分析结果,系统需要控制相关设备进行调控。
例如,调控系统可以自动调整空调温度或湿度,调整室内照明亮度等,以实现舒适的室内环境。
5. 用户界面:为了方便用户使用和了解室内环境情况,系统应提供一个友好的用户界面。
用户可以通过界面查看实时环境数据、设定调控规则和监控系统运行状态等。
智能家居中的环境监测与控制系统设计与实现

智能家居中的环境监测与控制系统设计与实现智能家居是指应用信息技术、网络通信技术以及控制技术等手段,实现对家庭环境的智能化管理和控制的一种家居模式。
环境监测与控制是智能家居中的核心功能之一,它通过传感器检测家庭环境数据,并通过控制器对各种设备进行智能调控,提供舒适、安全、节能的居住环境。
本文将详细介绍智能家居环境监测与控制系统的设计与实现。
一、智能家居环境监测系统设计智能家居环境监测系统需要满足以下要求:1. 传感器选择与布置:环境监测系统的性能取决于传感器的选择和布置。
常用的传感器有温湿度传感器、光照传感器、烟雾传感器、CO2传感器等。
在设计之初,需要根据实际需求确定传感器的类型和数量,并合理布置在家庭各个关键区域,以获取准确的环境数据。
2. 数据采集与传输:环境监测系统需要实时采集传感器的数据,并传输至控制中心。
可以采用有线或无线方式进行数据传输。
有线方式可以通过网络线连接控制中心和传感器节点,无线方式可以利用无线通信技术,如Wi-Fi、Zigbee、蓝牙等。
3. 数据处理与分析:传感器采集的数据需要经过处理和分析,从中提取有用的信息。
可以使用嵌入式系统或云计算技术进行数据处理与分析。
嵌入式系统具有实时性强、功耗低、可扩展性好等特点,适用于对环境数据进行实时处理。
云计算技术可以实现大数据处理和分析,用于挖掘环境数据背后的规律和趋势。
4. 用户界面设计与交互:环境监测系统需要提供友好的用户界面,方便用户实时了解家庭环境的各项指标,并进行操作和控制。
用户界面可以通过手机App、电脑软件或智能终端进行展示。
用户可以通过界面查看环境数据、设置温度、湿度等参数,并对设备进行远程控制。
二、智能家居环境控制系统设计智能家居环境控制系统需要实现以下功能:1. 自动设备控制:通过环境监测系统采集的数据,智能家居系统可以根据用户的需求自动控制各种设备,如空调、灯光、窗帘等。
例如,在温度过高时,系统可以自动打开空调调节室温;在光照不足时,系统可以自动打开窗帘或灯具。
室内环境监测与控制系统设计与实现

室内环境监测与控制系统设计与实现随着人们对舒适、健康室内环境的需求日益增加,室内环境监测与控制系统的设计和实现变得越来越重要。
本文将介绍室内环境监测与控制系统的设计原则、组成部分以及实现过程。
室内环境监测与控制系统的设计应遵循以下原则:全面性、准确性、可靠性和实用性。
全面性是指系统应能够监测和控制室内环境的多个参数,如温度、湿度、气体浓度等。
准确性意味着系统应能够提供准确的监测数据,并通过适当的控制手段实现对环境的精确控制。
可靠性要求系统具有稳定可靠的性能,能够长时间稳定运行,并且能够应对突发故障。
实用性是指系统应该易于使用和维护,同时还要具备良好的人机交互界面。
室内环境监测与控制系统主要由以下几个部分组成:传感器、数据采集与处理模块、控制算法和执行器。
传感器负责对室内环境的各项参数进行监测,包括温度、湿度、光照强度、噪声等。
数据采集与处理模块将传感器采集到的数据进行处理和存储,并提供给控制算法进行分析和决策。
控制算法负责根据监测数据以及预设的控制策略,生成相应的控制信号。
执行器根据控制信号来调节室内环境参数,如控制空调系统的运行、调节照明亮度等。
室内环境监测与控制系统的实现包括硬件设计和软件开发两个方面。
硬件设计主要包括传感器的选择和布置、数据采集与处理模块的设计以及执行器的选用等。
传感器的选择要考虑其准确性、可靠性和成本等因素,且应根据实际情况布置在合适的位置。
数据采集与处理模块要具备高速、高精度的数据采集能力,同时还要有足够的存储空间和处理能力。
根据不同的控制需求,合理选择执行器来实现对室内环境参数的控制。
软件开发主要涉及数据采集与处理模块的驱动程序设计、控制算法的编写以及人机交互界面的设计等。
驱动程序要能够正确地读取传感器数据,并将其传递给上层的控制算法。
控制算法要根据监测数据和预设的控制策略,生成相应的控制信号。
人机交互界面的设计应简洁明了,便于操作和监控。
室内环境监测与控制系统的实际应用非常广泛。
智能生活中的家庭环境监测与控制系统设计与实现

智能生活中的家庭环境监测与控制系统设计与实现随着科技的不断进步,智能生活已经成为现代家庭中不可或缺的一部分。
智能家居系统通过将各种家庭设备和传感器连接到一起,为我们提供了更便捷、舒适和安全的居住环境。
其中,家庭环境的监测与控制系统是智能家居系统的重要组成部分。
本文将讨论家庭环境监测与控制系统的设计与实现,介绍其核心功能和技术要点,以及相关的应用场景。
家庭环境监测与控制系统的设计与实现,旨在帮助居民实时了解家庭环境的状态,并根据需求进行环境的控制与调节。
这样的系统通常包括以下几个核心功能:温度监测与控制、湿度监测与控制、空气质量监测与控制以及照明控制。
通过这些功能,居民可以在家中享受到更加舒适和健康的居住环境。
首先,温度监测与控制是家庭环境监测与控制系统的基本功能之一。
通过安装温度传感器,实时监测室内温度的变化,并通过智能控制器实现温度的调节。
居民可以在手机App上设置理想的温度范围,系统将自动调节空调或暖气设备,保持室内温度在舒适的范围内。
此外,根据家庭成员的生活习惯与用电需求,系统还可以学习与预测室内温度的变化趋势,以提供更加智能与节能的温控体验。
其次,湿度监测与控制也是重要的功能之一。
湿度对于室内空气质量和居住舒适度有着很大的影响。
家庭环境监测与控制系统通过湿度传感器对室内湿度进行实时监测,并根据设定的湿度范围调节加湿器或除湿器,以维持室内湿度的合适水平。
特别是在潮湿的季节和地区,这一功能对于防止霉菌滋生和家居设备受潮具有重要意义。
此外,家庭环境监测与控制系统还可以监测空气质量,并根据监测结果进行控制与调节。
通过安装空气质量传感器,系统可以检测室内空气中的有害气体浓度、PM2.5等指标。
一旦检测到空气质量异常,系统将会发出警报并自动启动相关设备以提高室内空气质量。
例如,如果检测到有害气体浓度过高,系统可以自动打开排风设备或空气净化器,确保居住环境的安全与健康。
最后,照明控制是家庭环境监测与控制系统的常见功能之一。
《智能家居自动控制与监测系统的设计与实现》范文

《智能家居自动控制与监测系统的设计与实现》篇一一、引言随着科技的飞速发展,智能家居系统逐渐成为现代家庭生活的重要组成部分。
智能家居自动控制与监测系统,通过将先进的自动化技术与互联网技术相结合,实现了对家庭环境的智能控制与实时监测。
本文将详细阐述智能家居自动控制与监测系统的设计与实现过程。
二、系统设计(一)设计目标本系统设计旨在实现家庭环境的智能化控制与监测,提高居住者的生活品质和安全保障。
系统应具备易用性、可扩展性、安全性和稳定性等特点。
(二)系统架构本系统采用分层设计,分为感知层、网络层和应用层。
感知层负责采集家庭环境数据,网络层负责数据的传输与处理,应用层负责用户界面的展示和控制指令的发送。
(三)硬件设计1. 传感器:包括温度传感器、湿度传感器、烟雾传感器等,用于采集家庭环境数据。
2. 控制设备:包括灯光控制器、窗帘控制器、空调控制器等,用于执行用户的控制指令。
3. 中枢控制器:负责数据的处理与传输,采用高性能的微处理器,具备强大的计算能力和稳定的运行性能。
(四)软件设计1. 数据采集与处理:通过传感器采集家庭环境数据,进行数据清洗和预处理,提取有用的信息。
2. 数据传输:通过网络将数据传输至中枢控制器,实现数据的实时传输和存储。
3. 控制指令发送:根据用户的操作或预设的规则,向控制设备发送控制指令,实现智能家居的自动化控制。
三、系统实现(一)传感器与控制设备的连接与配置传感器和控制设备通过总线或无线方式与中枢控制器连接。
连接完成后,进行设备的配置和参数设置,确保设备能够正常工作。
(二)数据采集与处理模块的实现通过编程实现数据采集与处理模块,包括传感器的数据读取、数据的清洗和预处理、有用信息的提取等。
将处理后的数据存储到数据库中,以供后续分析和使用。
(三)数据传输模块的实现采用网络通信技术实现数据传输模块,将处理后的数据实时传输至中枢控制器。
同时,中枢控制器能够接收用户的操作指令或预设的规则,向控制设备发送控制指令。
室内环境监测与控制系统设计与实现

室内环境监测与控制系统设计与实现室内环境监测与控制系统是一种智能化的系统,它能够实时监测室内环境的温度、湿度、光照等指标,并根据预设的参数对室内环境进行自动调控,提供一个舒适、安全、节能的室内环境。
本文将从硬件设计和软件开发两个方面进行讨论,设计与实现一个室内环境监测与控制系统。
硬件设计:1.传感器选择:根据需求,我们需要选择温度、湿度和光照等传感器。
常用的温湿度传感器有DHT11、DHT22等,光照传感器可以选择光敏电阻等。
选择传感器时,需要考虑精度、稳定性和成本等因素。
2. 控制器选择:根据系统需求,我们可以选择单片机或嵌入式开发板作为控制器。
单片机如stm32等具有较强的性能和可编程性,而嵌入式开发板如Arduino等则易于开发和调试。
3.通信模块:为了实现系统与用户的交互,我们需要添加通信模块,如Wi-Fi模块或者蓝牙模块,以便通过手机或电脑等设备进行远程监测和控制。
4.控制元件:根据环境调控的需求,我们可以选择加热或者制冷设备、加湿器或者除湿器以及照明设备等。
这些控制元件可以通过继电器或开关电路进行控制。
软件开发:1.传感器数据采集:通过单片机或嵌入式开发板,使用相应的库函数进行传感器数据的采集和读取。
将采集到的数据进行处理和整理,可以提取出温度值、湿度值和光照强度等指标。
2.数据处理与算法:对采集到的数据进行处理和分析,可以通过公式或算法将原始数据转换为实际物理参数,并进行数据校准和滤波处理,提高数据的准确性和稳定性。
3.控制策略设计:根据环境需求和用户设定的参数,设计合适的控制策略。
例如,当温度过高时,打开制冷设备;当湿度过低时,打开加湿器等。
同时,可以结合时间和光照强度等参数进行控制策略的调整。
4. 界面设计与实现:通过PC或手机等设备,设计一个用户友好的界面,展示实时的环境数据,并提供对环境控制的操作。
界面可以使用开发工具进行设计,如Visual Studio等,并通过通信模块与系统进行数据交互。
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传感器设计实验论文题目:家庭环境检测系统的设计与制作专业名称:电子信息工程姓名:学号:班级: 13级电信二班指导教师:陆清茹2016年10月 25日目录一、绪论 (4)1.1前言 (4)1.2 选题背景 (4)1.3 国内外发展状态...................................................... 错误!未定义书签。
1.3.1 粉尘测量方法 (4)1.3.2 粉尘检测仪的性能与优点........................................ 错误!未定义书签。
1.3.3 研究的意义 (5)1.4 本文主要工作........................................................ 错误!未定义书签。
二、 PM2.5粉尘浓度测试仪系统设计方案 (6)2.1 系统的功能和技术指标 (6)2.2 工作原理 (6)2.2.1 粉尘检测原理 (6)2.2.2 系统工作原理 (9)2.3程序框图和流程图 (9)2.3.1 程序框图设计 (9)2.3.2 粉尘检测仪程序主流程图设计 (10)三 PM2.5粉尘测试仪系统硬件设计 (12)3.1单片机部分 (12)3.1.1 系统CPU 器件选择 (12)3.2 信号采集电路 (14)3.3 LED1602液晶显示设计电路 (15)3.4 声光报警提示电路及LED灯电路 (16)3.5换风系统电路 ........................................................ 错误!未定义书签。
3.6按键电路 (16)四 PM2.5粉尘测试仪系统软件设计 (18)4.1系统程序流程 (18)4.2 浓度参考值的键盘设定程序设计 (18)4.2.1 键盘扫描的设计 (19)4.3 信号采集部分的程序设计 (20)4.3.1 数据采集流程图设计 (20)4.4 蜂鸣器报警部分程序设计 (21)4.5 LED1602液晶显示部分的程序设计 (22)4.5.1显示流程图设计 (22)五 DHT11产品概述 (23)六 HC-SR501人体感应模块功能特点 (24)七 PM2.5粉尘检测仪的测试结果及结论 (25)7.1 调试 (25)参考文献 (26)结论 (27)附录一:系统程序 (28)致谢 (33)一绪论1.1前言随着社会的进步,工业化水平的提高,人们的生活和工作有了很多便利。
然而人们在享有方便生活和工作的同时,不得不面对生活环境越来越差的现实。
进入21 世纪以来,生活环境问题越来越严重,而这与人们对生活质量要求的提高形成了矛盾,因此注重生活环境的监测已经慢慢步入了产业化。
粉尘是空气质量的重要指标,所以粉尘的检测就很重要。
温度和湿度则能影响人类的生活舒适度。
本文所设计的家庭环境监测系统具有监测粉尘浓度,室内温度和湿度的功能,并具有人体感应功能,可在人接近时点亮屏幕显示数值,人离开后进入待机状态。
本设计还具有报警功能,可设计粉尘浓度报警值,当高于报警值则会灯光和声音报警。
1.2 选题背景粉尘又称可吸入颗粒物(inhalable particular matter),它是指能进入呼吸道的,直径为10μm的颗粒物,对人的眼睛、鼻腔、上呼吸道都十分有害。
同时这种可吸入粉尘能长驱进入肺泡且沉积时间长,可导致心肺病、心血管疾病。
粉尘作为病菌的载体,一同散入空气中,极易传播疾病。
因此,粉尘浓度测试意义重大。
当前各行业越来越重视产品生产、物品管理和仓库存储环节,很多仓库存储非常重要的物质,如:烟叶、纺丝、药材、食品等。
为了维护仓储商品的质量完好,创造适宜于商品储存的环境,当库内温湿度适宜商品储存时,就要设法防止库外气候对库内的不利影响;当监控到库内温湿度不适宜商品储存时,就要及时采取有效措施调节库内的温湿度。
因此,建立实时的温湿度监控系统,保存完整的历史温度数据都已经进入了行业规范。
1.3 测量方法1.3.1 粉尘测量方法按照粉尘测量方法的不同,粉尘测量方法主要有光学法、采样称重法和静电法三种。
(1) 采样称重法不适合于在线测量。
(2) 静电法易受干扰,国内技术并不成熟。
(3) 光学法又进一步分为浊度法和散射法, 而浊度法是目前国外普遍采用的用来测量烟尘( 粉尘) 浓度的方法, 这种国外仪器在国内许多单位也都得到了成功应用。
光学法测量的缺点是需要保持光学镜头的相对清洁。
对于烟道中烟尘的测量,实践证明, 通过微正压的清洁保护风, 就可实现对光学镜头的可靠保护。
1.3.2温湿度测量方法DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。
用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
1.3.3人体感应测量方法感应模块采用双元探头,探头的窗口为长方形,双元(A 元 B 元)位于较长方向的两端,当人体从左到右或从右到左走过时,红外光谱到达双元的时间、距离有差值,差值越大,感应越灵敏,当人体从正面走向探头或从上到下或从下到上方向走过时,双元检测不到红外光谱距离的变化,无差值,因此感应不灵敏或不工作;所以安装感应器时应使探头双元的方向与人体活动最多的方向尽量相平行,保证人体经过时先后被探头双元所感应。
1.3.4 研究的意义该系统主要用于检测环境中的粉尘浓度及温湿度,适用于家庭环境监测。
二 家庭环境监测系统设计方案2.1 粉尘系统的功能和技术指标(1) 系统功能:单片机PM2.5粉尘检测仪采用51单片机+按键+LCD1602+蜂鸣器+粉尘传感器设计而成。
1.主控芯片采用增强型51单片机STC89C52。
2.使用夏普的GP2Y1010AUOF 粉尘传感器,每间隔10S 更换一次采集浓度值检测更加准确。
3.有3个按键可以调整报警值,可操作性增强。
6.当粉尘浓度高于设定值,会自动开启声光报警。
7.LCD1602实时显示粉尘浓度和设定报警浓度,清晰直观。
(2) 主要技术指标:1、电源电压:5-7V2、工作温度:-10-65摄氏度3、消耗电流:20mA 最大4、最小粒子检出值:0.8微米5、灵敏度:0.5V/(0.1mg/m3)6、清洁空气中电压:0.9V 典型值7、工作温度:-10~65℃8、存储温度:-20~80℃2.2 工作原理2.2.1 粉尘检测原理测尘原理是用粉尘采样器或呼吸性粉尘采样器抽取采集一定体积的含尘空气,含尘空气通过滤膜时,粉尘被捕集在滤膜上,再利用光学原理测得粒径。
光学测粉尘用到两个原理,朗伯特-比尔(Lambert-Beer )定律和米(Mie )理论。
本设计检测原理用基于光学检测法中的浊度法。
基于朗伯特-比尔定律测量光透过被测物质后,由于散射吸收而使光强减弱,通过测定光束通过被测介质前后的光强比之来定量粉尘浓度。
其原理如下:一束强度为I 0的单色平行光照射在含有粉尘的检测区,由于粉尘对光的吸收和散射,出射光强便会衰减。
根据朗伯特-比尔定律,对均匀分布的粉尘,入射光强与出射光强有关:I ()[])2/(3exp exp d QWL I L A N Q I O O ρ-=⋅⋅⋅-=式中:Q 为消光系数,它与入射光波长λ、粉尘粒子直径d 、粉尘物质折射率m 有关,可按Mie 理论和专用算法程序计算。
N 为粉尘密度,A 是直径为d 的粉尘粒子的截面积,W 为粉尘的质量浓度;ρ为粉尘的质量密度。
若设某种分布的粉尘尘粒直径为d 1浓度为w 1,则:()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=∑=M i O d m Q d w C I I 111exp ,,λ式中:)2/(3ρL C =,对于某种粉尘的测量系统而言,C 是一常数;M 为测量时粉尘粒子按粒径的分档数。
由公式1-2得:),,(ln 11110d m Q d w I I M i λ∑== 式(1-3)是在单色入射光情况下得到的。
采用多波长入射时,对每一波长λi ,都有对应的一个式(1-3),故得方程:TW E =式中:()()()[]T M I I I I I I E /ln ,......./ln ,/ln 02010=为消光列向量,可以通过实测各波长对应的0I 及I 测得:()M M ij t T φ=其中:T 称为消光系数矩阵。
T 中个元素()11/,,d d m Q t i ij λ=,可由计算机预先算出。
()T M W W W W .......,21=为粉尘总的质量浓度分布列向量。
求解式1-4便可求得W 及粉尘的总质量浓度。
不难看出,多波长消光测尘中,是通过测得各种粒径粉尘的质量浓度得到总的粉尘浓度的,因而能实时地反应粉尘分布的影响,为粉尘浓度的高精度测量提供了可能。
再者,测量粉尘浓度的同时,还能测粉尘的粒度分布(分散度)。
根据粉尘离子的散射特性,确定最小粒径前置输出端的信号幅值U ,然后每个0.1μm 定义直径档,并预先设定好各档甄别电平,用其中一种标准粒子输入粉尘测试仪。
2.2.2温湿度原理1.通讯过程如图1所示图一 通讯过程总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。
DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。
图二总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后,DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
图三数字0信号表示方法图四数字1信号表示方法2.2.3人体感应原理两种触发方式:(可跳线选择)a、不可重复触发方式:即感应输出高电平后,延时时间段一结束,输出将自动从高电平变成低电平;b、可重复触发方式:即感应输出高电平后,在延时时间段内,如果有人体在其感应范围活动,其输出将一直保持高电平,直到人离开后才延时将高电平变为低电平(感应模块检测到人体的每一次活动后会自动顺延一个延时时间段,并且以最后一次活动的时间为延时时间的起始点)。