本文關(guān)鍵詞：基于ARM的智能家用空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的研究

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【摘要】：我國目前的經(jīng)濟(jì)處于快速發(fā)展時期,高污染能源的巨大消耗對環(huán)境造成的污染越來越嚴(yán)重。因為很多大城市空氣中PM2.5含量很高,還有房屋裝修,殺蟲劑,甲苯,甲醛,CO2,天然氣,液化石油氣等伴隨的有害氣體,對人們身體健康造成的影響不可忽視。隨著生活水平的提高,人們對室內(nèi)環(huán)境的空氣質(zhì)量提出了更高的要求。為了能夠?qū)崟r檢測室內(nèi)環(huán)境中的空氣質(zhì)量,提高家庭居住環(huán)境,需要對室內(nèi)空氣中的PM2.5和其它有害氣體進(jìn)行有效的監(jiān)測,以便采取有效的預(yù)防和改善措施。針對目前市場上室內(nèi)空氣監(jiān)測的產(chǎn)品價格很貴,功能不完善以及專用性弱的情況,本文以智能家居空氣質(zhì)量檢測為切入點,研究和設(shè)計一種智能空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)。 本文研究和設(shè)計的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)以STM32F107微處理器作為嵌入式的硬件開發(fā)平臺,操作系統(tǒng)采用的是μ C/OS-Ⅲ嵌入式實時操作系統(tǒng),開發(fā)了基于此系統(tǒng)的應(yīng)用程序,成功實現(xiàn)了對溫度、濕度、PM2.5、甲烷、氨氣等實時監(jiān)測。當(dāng)超過限值時及時報警并且可以與手機(jī)通信,把家里的情況及時通知主人。本文在結(jié)構(gòu)上,首先介紹了室內(nèi)空氣質(zhì)量指標(biāo)及檢測系統(tǒng)的需求分析,給出了空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)的硬件總體方案；然后詳細(xì)地介紹了本文用到的ZigBee技術(shù),傳感器的工作原理,以及傳感器的性能指標(biāo),并且進(jìn)行了傳感器驅(qū)動電路、電源電壓轉(zhuǎn)換電路、LCD屏供電電路、無線傳輸接口設(shè)計、軟開關(guān)機(jī)電路設(shè)計等；最后給出了系統(tǒng)的軟件設(shè)計和測試結(jié)果。 通過對室內(nèi)空氣質(zhì)量的檢測和分析,系統(tǒng)的各項指標(biāo)都達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計要求。實際測試表明：系統(tǒng)檢測精度達(dá)到了實際應(yīng)用的要求,有較高的性價比和較好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：空氣質(zhì)量檢測 嵌入式系統(tǒng) μ C/OS-Ⅲ STM32F107
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X84
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 1 緒論14-19
• 1.1 課題背景及意義14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 發(fā)展方向15-17
• 1.3.1 行業(yè)背景分析15-16
• 1.3.2 市場分析16-17
• 1.4 主要研究內(nèi)容17-19
• 2 室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)功能需求和總體方案設(shè)計19-21
• 2.1 系統(tǒng)功能需求19-20
• 2.2 系統(tǒng)總體方案20-21
• 3 傳感器21-26
• 3.1 DSM501灰塵傳感器21-22
• 3.1.1 DSM501灰塵傳感器工作原理21-22
• 3.1.2 DSM501灰塵傳感器特性22
• 3.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器22-23
• 3.2.1 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器模塊簡介22-23
• 3.2.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器技術(shù)指標(biāo)23
• 3.3 MQ氣體傳感器23-26
• 3.3.1 MQ傳感器工作原理23-24
• 3.3.2 MQ傳感器24-26
• 4 家用空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)硬件設(shè)計26-40
• 4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計26-31
• 4.1.1 系統(tǒng)硬件整體結(jié)構(gòu)設(shè)計26-27
• 4.1.2 嵌入式處理器的發(fā)展及其分類27
• 4.1.3 嵌入式操作系統(tǒng)27-28
• 4.1.4 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計方法28-29
• 4.1.5 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇29
• 4.1.6 處理器的選型29-30
• 4.1.7 CC2530片介紹30-31
• 4.2 ZigBee技術(shù)31-34
• 4.2.1 ZigBee技術(shù)的特點31-32
• 4.2.2 Zigbee協(xié)議棧簡介32-33
• 4.2.3 Zigbee協(xié)議棧各層功能33
• 4.2.4 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)33-34
• 4.3 傳感器接口電路設(shè)計34-38
• 4.3.1 MQ-138傳感器接口電路34-35
• 4.3.2 鋰電池充電放電電路35-36
• 4.3.3 電源電壓轉(zhuǎn)換電路36-37
• 4.3.4 LCD屏供電電路37-38
• 4.4 無線傳輸接口設(shè)計38
• 4.5 軟開關(guān)機(jī)電路設(shè)計38-39
• 4.6 系統(tǒng)其它外圍電路的設(shè)計39-40
• 5 家用空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計40-55
• 5.1 μC/OS-Ⅲ操作系統(tǒng)的移植40-43
• 5.1.1 μC/OS-Ⅲ操作系統(tǒng)移植的方案40
• 5.1.2 與內(nèi)核相關(guān)的資源40-42
• 5.1.3 與CPU相關(guān)的資源42-43
• 5.1.4 編寫B(tài)SP相關(guān)資源43
• 5.2 軟件設(shè)計43-55
• 5.2.1 傳感器驅(qū)動43-49
• 5.2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸49
• 協(xié)議棧需要移植兩部分49-55
• 6 室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)實驗結(jié)果及分析55-61
• 6.1 甲醛檢測結(jié)果分析55-56
• 6.2 CO_2檢測結(jié)果分析56-57
• 6.3 溫度濕度檢測結(jié)果分析57-58
• 6.4 粉塵檢測結(jié)果分析58-60
• 6.5 本章小結(jié)60-61
• 7 結(jié)論與展望61-63
• 7.1 論文總結(jié)61
• 7.2 工作展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-67
• 致謝67-68
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姜印平;顧營迎;尹俊杰;魏軍介;;基于振弦式傳感器的鋼構(gòu)建筑監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2008年12期

2 楊雷,盧廣建,范保松;氣壓傳感器信號采集與非線性校正[J];傳感器技術(shù);2005年09期

3 瞿衛(wèi)華;魏永強(qiáng);;基于振弦式傳感器的大壩滲壓監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J];傳感器與微系統(tǒng);2012年03期

4 龐海濤;陳昕;程高峰;;μC/OS-Ⅱ在Cortex-M3系列單片機(jī)上的移植[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2008年11期

5 陳麗珍;林小薇;;嵌入式ARM微處理器選型指南[J];單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用;2009年06期

6 楊世鳳;李洋;;基于物聯(lián)網(wǎng)的魚塘溶解氧遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)[J];電子測量技術(shù);2011年07期

7 黃軍輝;黃宇飛;容顯政;;帶校準(zhǔn)系數(shù)的數(shù)字溫濕度傳感器及其應(yīng)用[J];電子產(chǎn)品可靠性與環(huán)境試驗;2006年04期

8 屈利華;趙春江;楊信廷;陳明;孫傳恒;周超;;Zigbee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在溫室多源數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應(yīng)用綜述[J];中國農(nóng)機(jī)化;2012年04期

9 莫琳;何華光;謝開仲;;基于振弦式傳感器的橋梁實時監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J];廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年06期

10 武延坤;陳益清;雷萍;;水質(zhì)監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)有問題分析及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用框架[J];中國給水排水;2012年22期

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本文編號：606493