本文關(guān)鍵詞：低功耗室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的設(shè)計與研究

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【摘要】：近年來,空氣質(zhì)量一直是社會的熱點討論話題,而隨著霧霾天氣越來越頻繁的出現(xiàn),人們對空氣質(zhì)量的關(guān)注度越來越高。此外,隨著人民生活水平的不斷提高,家居裝修、家具及裝飾的更換也越來越頻繁,隨之而來的揮發(fā)性有機化合物等有害氣體也在危害著人們的身體健康,所以,室內(nèi)空氣質(zhì)量問題和我們的生活緊密相連,而如何有效地預(yù)防和減少室內(nèi)空氣對人體的危害也顯得尤為重要。針對目前市場上室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測產(chǎn)品的價格昂貴、功能單一以及耗電快等情況,本文以低功耗室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測為切入點,研究和設(shè)計了一種智能化空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)。本文的室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)以STM32F030芯片為核心,重點設(shè)計外圍硬件電路,包括最小系統(tǒng)電路、各氣體傳感器電路、電源電壓轉(zhuǎn)換電路、電池充電電路、報警電路、藍牙模塊電路以及其它輔助電路;根據(jù)藍牙BLE技術(shù)及其低功耗原理,設(shè)計了降低功耗電路;根據(jù)各氣體傳感器的工作原理,給出相應(yīng)的算法設(shè)計以及系統(tǒng)的軟件設(shè)計,該系統(tǒng)可以實時檢測到TVOC氣體、甲醛氣體、PM2.5與溫濕度在空氣中的含量,通過藍牙模塊向手機端發(fā)送數(shù)據(jù),便于人們及時了解到當(dāng)前空氣質(zhì)量狀態(tài),并做好相應(yīng)的防護措施。此外,本設(shè)計在硬件電路設(shè)計上加入了多點供電電源來降低系統(tǒng)的功耗;在軟件上合理運用MCU的工作模式轉(zhuǎn)換來降低系統(tǒng)功耗;根據(jù)當(dāng)前測得空氣狀態(tài)進行數(shù)據(jù)分析,加入對未來空氣可能持續(xù)的狀態(tài)的評估算法來降低系統(tǒng)的功耗。通過對室內(nèi)空氣質(zhì)量的實際檢測和分析,系統(tǒng)檢測精確度和靈敏度都達到了預(yù)期的設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：智能化空氣檢測 PM2.5傳感器 甲醛傳感器 藍牙
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X84
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-6
• 第1章 緒論6-11
• 1.1 課題背景和意義6-7
• 1.2 室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-9
• 1.2.1 國內(nèi)外室內(nèi)空氣質(zhì)量的危害現(xiàn)狀7-8
• 1.2.2 國內(nèi)外室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀8-9
• 1.3 論文研究的主要內(nèi)容9-11
• 第2章 藍牙技術(shù)及低功耗設(shè)計方法分析11-16
• 2.1 藍牙技術(shù)11-12
• 2.1.1 藍牙技術(shù)簡介11
• 2.1.2 藍牙技術(shù)的特點11-12
• 2.1.3 藍牙通信的基本原理12
• 2.2 藍牙 4.0 低功耗原理12-14
• 2.3 低功耗設(shè)計方法分析14-15
• 2.3.1 半導(dǎo)體工藝特點14
• 2.3.2 影響系統(tǒng)功耗的因素14-15
• 2.4 本章小結(jié)15-16
• 第3章 室內(nèi)空氣質(zhì)量系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計16-26
• 3.1 系統(tǒng)框架16
• 3.2 系統(tǒng)電源硬件設(shè)計16-19
• 3.2.1 電源芯片17
• 3.2.2 MCU供電電路17-18
• 3.2.3 傳感器的供電電路18-19
• 3.2.4 充電電路19
• 3.3 降低藍牙模塊功耗的電路設(shè)計19-21
• 3.4 報警燈電路設(shè)計21
• 3.5 MCU周圍電路設(shè)計21-25
• 3.5.1 MCU外圍整體電路設(shè)計21-22
• 3.5.2 PM2.5 傳感器電路設(shè)計22-23
• 3.5.3 TVOC傳感器電路設(shè)計23
• 3.5.4 甲醛傳感器電路設(shè)計23-24
• 3.5.5 溫濕度傳感器電路設(shè)計24-25
• 3.6 本章小結(jié)25-26
• 第4章 室內(nèi)空氣質(zhì)量系統(tǒng)的軟件設(shè)計26-39
• 4.1 軟件設(shè)計總體架構(gòu)26-27
• 4.2 低功耗軟件設(shè)計27-29
• 4.2.1 根據(jù)MCU工作模式的轉(zhuǎn)變降低功耗27-28
• 4.2.2 根據(jù)優(yōu)化代碼質(zhì)量來降低功耗28-29
• 4.3 各傳感器程序設(shè)計29-35
• 4.3.1 PM2.5 傳感器模塊原理及程序設(shè)計29-30
• 4.3.2 TVOC傳感器模塊原理及程序設(shè)計30-31
• 4.3.3 甲醛傳感器模塊原理及程序設(shè)計31-32
• 4.3.4 溫濕度傳感器模原理及塊程序設(shè)計32-35
• 4.4 藍牙模塊程序設(shè)計35-37
• 4.4.1 藍牙模塊通信流程35-36
• 4.4.2 降低藍牙功耗的軟件設(shè)計36-37
• 4.5 報警燈程序設(shè)計37-38
• 4.6 本章小結(jié)38-39
• 第5章 室內(nèi)空氣質(zhì)量系統(tǒng)測試與數(shù)據(jù)分析39-45
• 5.1 數(shù)據(jù)采集與分析39-42
• 5.1.1 PM2.5 數(shù)據(jù)采集與分析39-40
• 5.1.2 TVOC數(shù)據(jù)采集與分析40
• 5.1.3 甲醛數(shù)據(jù)采集與分析40-41
• 5.1.4 溫濕度數(shù)據(jù)采集與分析41-42
• 5.2 手機端數(shù)據(jù)接收42
• 5.3 功耗分析42-44
• 5.4 本章小結(jié)44-45
• 第6章 總結(jié)與展望45-47
• 6.1 總結(jié)45-46
• 6.2 展望46-47
• 參考文獻47-50
• 攻讀學(xué)位期間取得的研究成果50-51
• 致謝51-52

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 聞維麗;;駐馬店市購物場所空氣質(zhì)量檢測結(jié)果分析[J];中國衛(wèi)生檢驗雜志;2009年09期

2 張麗英;張曉鳴;涂曉明;于慧芳;張銳;陶晶;李心意;王淑君;金楓;孫炎;趙素娟;李紅;;2005年北京地區(qū)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測機構(gòu)的實驗室比對[J];環(huán)境與健康雜志;2006年05期

3 慈捷元;藍濤;李勝濃;李忠平;;深圳市地鐵車站內(nèi)空氣質(zhì)量檢測與分析[J];職業(yè)與健康;2009年24期

4 瀟琦;室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測的日記[J];北京房地產(chǎn);2003年06期

5 常靜;宋鎖英;常慧敏;;居室衛(wèi)生間經(jīng)排水管道抽氣式換氣的空氣質(zhì)量檢測[J];河南科技大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版);2005年04期

6 郝新民;;我院開展室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測與治理研究工作[J];甘肅科學(xué)學(xué)報;2009年04期

7 孫莉;;2011年錦州城市居民室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測結(jié)果分析[J];中國實用醫(yī)藥;2012年11期

8 張曉鳴;涂曉明;于慧芳;李心意;張銳;孫炎;王淑君;金楓;季永平;陶晶;陶雪;宋景平;張麗英;;2004年度北京地區(qū)室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測機構(gòu)實驗室比對實驗與結(jié)果分析[J];中國衛(wèi)生檢驗雜志;2005年12期

9 劉玉琢;;空氣質(zhì)量檢測領(lǐng)域國家標準不統(tǒng)一的問題亟待解決[J];工程質(zhì)量;2007年21期

10 朱斌;盛大膺;劉紅;戚潔萍;;某辦公樓空氣質(zhì)量檢測結(jié)果分析[J];海峽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志;2008年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 王心剛;張進;陳劍揮;楊忠平;;房屋空氣質(zhì)量檢測與傳感器應(yīng)用[A];公共安全中的化學(xué)問題研究進展（第三卷）[C];2013年

2 姜坪;胡孟娣;李少俠;陳波;;杭州市住宅室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測與評價[A];全國暖通空調(diào)制冷2006年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

3 楊春勇;王文珍;陳少平;;差分光學(xué)吸收光譜法室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)研究[A];堅持科學(xué)發(fā)展觀 推進自主創(chuàng)新 促進國家創(chuàng)新型城市建設(shè)——武漢市第二屆學(xué)術(shù)年會論文集[C];2006年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳臻;讀懂《辦法》 明白裝修[N];廈門日報;2007年

2 記者 巴家偉;應(yīng)設(shè)立“室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測服務(wù)網(wǎng)點”[N];大連日報;2012年

3 張麗;呼和浩特：30戶居室空氣質(zhì)量檢測七成多不合格[N];中國改革報;2008年

4 劉浦泉;看空氣質(zhì)量選購物商場[N];中國質(zhì)量報;2006年

5 記者　劉歡;十商場本月掛牌公布空氣質(zhì)量[N];北京日報;2006年

6 傅小冰;云南有了首家室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測機構(gòu)[N];中國質(zhì)量報;2004年

7 本報記者 張海燕;車內(nèi)空氣質(zhì)量檢測存在較多問題[N];中國質(zhì)量報;2013年

8 記者 侯俊豫;縣環(huán)保局 開展公共場所室內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量檢測[N];周口日報;2010年

9 唐悅;警惕“建筑物綜合征”[N];新華日報;2004年

10 萬志芳;室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測不合格者不到二成[N];中國建設(shè)報;2003年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 吳東東;低功耗室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的設(shè)計與研究[D];上海師范大學(xué);2016年

2 劉肖陽;基于參與式感知的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2015年

3 賈鵬輝;基于ARM的智能家用空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的研究[D];安徽理工大學(xué);2015年

4 呂臻;城市空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D];鄭州大學(xué);2014年

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本文編號：829220