本文關(guān)鍵詞：基于STM32的室內(nèi)PM2.5監(jiān)測器設(shè)計

  更多相關(guān)文章： 室內(nèi)監(jiān)測 PM2.5 GSM μC/OS-Ⅱ

【摘要】：空氣環(huán)境受PM2.5污染嚴(yán)重,鑒于現(xiàn)在的環(huán)境形勢,市場上有許多相關(guān)的室外監(jiān)測PM2.5設(shè)備,室內(nèi)監(jiān)測PM2.5這塊領(lǐng)域還有待開發(fā)。大部分測量精準(zhǔn)的PM2.5監(jiān)測器成本過高且自身不夠便攜,從這個點出發(fā)結(jié)合現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程控制思想和嵌入式開發(fā)技術(shù),本課題選用嵌入式開發(fā)方案解決本系統(tǒng)設(shè)計的功能需求。本系統(tǒng)設(shè)計的功能需求由系統(tǒng)的設(shè)計目標(biāo)和設(shè)計思路引出,并且對系統(tǒng)需求進(jìn)行了分析。同時結(jié)合功能需求對系統(tǒng)框圖進(jìn)行設(shè)計,簡介整個系統(tǒng)用到的相關(guān)技術(shù)μC/OS-Ⅱ和GSM (Global System for Mobile Communication)。硬件設(shè)計部分涉及到器件的選型,主要根據(jù)芯片手冊、系統(tǒng)測量精度、穩(wěn)定性、功耗和系統(tǒng)設(shè)計成本等因素對器件進(jìn)行選擇。軟件設(shè)計方面,主要是根據(jù)功能需求運用μC/OS-Ⅱ技術(shù)管理各個任務(wù)模塊,根據(jù)任務(wù)關(guān)聯(lián)圖設(shè)計每個模塊的程序配置,實現(xiàn)每個模塊的功能驅(qū)動。最后是系統(tǒng)測試,根據(jù)每個功能模塊的需求進(jìn)行軟硬件測試,并且根據(jù)測得的數(shù)據(jù)結(jié)合功能需求進(jìn)行分析,用分析結(jié)果確定系統(tǒng)整體的參數(shù)設(shè)置和測量指標(biāo)。并將校準(zhǔn)后的系統(tǒng)設(shè)計用于室內(nèi)測量,與室外數(shù)據(jù)進(jìn)行對比與分析。經(jīng)過反復(fù)嚴(yán)密的系統(tǒng)測試,系統(tǒng)各項參數(shù)指標(biāo)都達(dá)到了系統(tǒng)設(shè)計的要求。研究表明本系統(tǒng)設(shè)計具有可行性,相比于市場上的其他監(jiān)測器,本設(shè)計具有便攜、功耗可控、交互簡單、測量精準(zhǔn)、設(shè)計成本低、響應(yīng)迅速、遠(yuǎn)程監(jiān)控和功能可擴(kuò)展等特點。本系統(tǒng)設(shè)計通過GSM模塊遠(yuǎn)程控制改善室內(nèi)空氣的設(shè)備,該功能的擴(kuò)展使本設(shè)計產(chǎn)品更加實用。同時根據(jù)實驗結(jié)果可以得出封閉的室內(nèi)PM2.5濃度值在晴天的情況下多數(shù)時間是低于室外的,且達(dá)到峰值點具有滯后性,說明房子的建筑材料對PM2.5具有一定的防護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】：室內(nèi)監(jiān)測 PM2.5 GSM μC/OS-Ⅱ
【學(xué)位授予單位】：安徽大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X851
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 PM2.5監(jiān)測研究的背景和意義9-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文主要工作和論文內(nèi)容安排12-14
• 第二章 系統(tǒng)總體框架和關(guān)鍵技術(shù)簡介14-23
• 2.1 設(shè)計的目標(biāo)和設(shè)計思路14-15
• 2.1.1 設(shè)計的目標(biāo)14-15
• 2.1.2 設(shè)計的思路15
• 2.2 系統(tǒng)總體框架15-18
• 2.2.1 系統(tǒng)需求分析15-16
• 2.2.2 系統(tǒng)框架16-18
• 2.3 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)簡介18-22
• 2.3.1 嵌入式實時操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ18-19
• 2.3.2 GSM技術(shù)19-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計23-44
• 3.1 處理器模塊CPU選型及其電路設(shè)計23-26
• 3.1.1 CPU選型因素分析23-24
• 3.1.2 STM32選型資源分析24-26
• 3.1.3 STM32F103C6T6最小系統(tǒng)設(shè)計26
• 3.2 PM2.5傳感器的選型及其接口電路設(shè)計26-30
• 3.2.1 PM2.5傳感器的選型因素分析26-28
• 3.2.2 傳感器選型資源分析28-29
• 3.2.3 PMS1003簡介29
• 3.2.4 傳感器接口電路設(shè)計29-30
• 3.3 GSM模塊選型及其接口電路設(shè)計30-34
• 3.3.1 TC35簡介31
• 3.3.2 TC35特點31-32
• 3.3.3 TC35功能結(jié)構(gòu)32-33
• 3.3.4 TC35模塊實物圖及其電路接口設(shè)計33-34
• 3.4 顯示模塊器件選型和相應(yīng)的接口電路設(shè)計34-37
• 3.4.1 LCD12864外部接口35-36
• 3.4.2 LCD12864接口電路設(shè)計36-37
• 3.5 電源模塊硬件電路設(shè)計37-41
• 3.5.1 雙電源供電設(shè)計38-39
• 3.5.2 升壓、降壓電路設(shè)計39-41
• 3.6 其他模塊電路設(shè)計41
• 3.7 電路原理圖和PCB電路圖41-43
• 3.8 本章小結(jié)43-44
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計44-59
• 4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計思路以及系統(tǒng)任務(wù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計44-49
• 4.1.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計思路44
• 4.1.2 系統(tǒng)任務(wù)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計44-45
• 4.1.3 開發(fā)平臺的搭建45-46
• 4.1.4 μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)移植46-49
• 4.2 傳感器模塊任務(wù)設(shè)計49-54
• 4.2.1 驅(qū)動程序配置49-52
• 4.2.2 PM2.5檢測任務(wù)主體設(shè)計52-54
• 4.3 遠(yuǎn)程控制模塊任務(wù)設(shè)計54-56
• 4.4 報警任務(wù)設(shè)計56-57
• 4.5 按鍵掃描模塊任務(wù)設(shè)計57-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 系統(tǒng)測試59-68
• 5.1 系統(tǒng)測試目標(biāo)以及思路59
• 5.2 遠(yuǎn)程控制模塊測試59-61
• 5.3 傳感器模塊測試及測量數(shù)據(jù)分析61-63
• 5.4 其他功能測試63-64
• 5.5 場景測試64-66
• 5.6 本章小結(jié)66-68
• 第六章 總結(jié)與展望68-71
• 6.1 工作總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 致謝74

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：746723