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基于PM2.5智能环境检测系统设计与实现

广东海洋大学寸金学院 杜永峰 广东湛江 2020/7/14 9:08:33

   Design and implementation of intelligent environment detection system based on PM2.5
   课题来源:2018年度“创新强校工程”项目(项目编号:CJ18CXQX028),课题名称:基于PM2.5智能环境检测系统
  
   摘要:目前大气颗粒物已经成为我国大气污染的主要污染物,尤其以PM2.5对于大气环境的影响和人体健康的危害最大,本文以STC89C52单片微型计算机为控制核心部分,通过粉尘传感器、温湿度传感器、烟雾传感器、光照传感器对环境量进行采集,通过单片机进行数据处理后最终以数字形式在液晶显示屏上显示。实验结果表明,该环境检测系统检测精确度高、实时性强,具有良好的实用性和推广价值。
   关键词:PM2.5;环境监测;STC89C52
   Abstract: at present, atmospheric particulate matter has become the main pollutant of air pollution in China, especially PM2.5, which is the most harmful to the air environment and human health. In this paper, STC89C52 single-chip microcomputer is used as the core part of the control, and the environmental quantity is collected by dust sensor, temperature and humidity sensor, smoke sensor and light sensor, and the data is collected by single-chip microcomputer After processing, it is finally displayed on the LCD in digital form. The experimental results show that the environment detection system has high detection accuracy, strong real-time, good practicability and promotion value.
   Key words: PM2.5; environmental monitoring; STC89C52
  
   0 引言
   随着我国经济水平的显著提高,人们对生存环境越来越关注。阴霾天气现象出现增多,好多地区PM2.5污染日益严重。由于PM2.5是有毒有害的、停留时间长的、传送距离远的、直径是人的头发丝1/20可入肺颗粒物,对人体健康和大气环境质量影响更大。因此对环境质量检测尤其对PM2.5的检测显得越来越重要。
   1 PM2.5智能环境检测系统方案设计
   本系统采用STC89C52单片机为控制核心芯片,需要采集环境量数据有PM2.5、温湿度、烟雾、光照度等。因此分别需要用YW-51GJ PM2.5粉尘传感器、DHT11温湿度传感器、MQ2烟雾传感器、GY-30光照度传感器采集环境量;再通过GSM无线通信模块实现远程数据的接收和控制,用户通过手机给GSM无线通信模块发送控制指令查看当前的环境量数据,而且用户手机可以通过短信形式接收到现场发回的环境量数据。通过按键模块设置预警值,通过液晶显示屏显示出环境量数据信息。
   2 PM2.5智能环境检测系统硬件电路设计
   2.1 主控电路
   该系统主控电路如图1所示,STC89C52为主控芯片,通过数据采集模块(YW-51GJ PM2.5检测模块、MQ2烟雾传感器模块、GY-30光照度传感器模块、DHT11温湿度传感器模块)实时采集现场的PM2.5粉尘浓度、烟雾浓度、光照度和温湿度等环境量。分别将其送入单片机进行数据处理,并在12864液晶显示屏上显示测得的环境量数据信息。且可通过GSM模块将数据信息发送到移动终端设备上,可以实现远程对其环境量进行检测和控制。
  


   图1 PM2.5智能环境监测系统原理框图
   2.2数据采集模块
   2.2.1YW-51GJ PM2.5检测模块
   YW-51GJ PM2.5粉尘传感器检测模(未完,下一页

  

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