pm2.5空气质量检测仪的设计与制作应用电子技术大学论文.doc

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1、毕业设计(论文)任务书（2015届）题目：PM2.5空气检测仪的设计与制作专业名称：应用电子技术姓名：学号：班级：应用电子技术指导教师：2014年09月22日目录一绪论11.1前言11.2选题背景11.3国内外发展状态21.3.1粉尘测量方法21.3.2粉尘检测仪的性能与优点21.3.3研究的意义31.4本文主要工作3二PM2.5粉尘浓度测试仪设计系统42.1系统的功能和技术指标42.2工作原理42.3程序框图和流程图6三PM2.5粉尘测试仪系统硬件设计83.1单片机部分硬件设计83.2信号采集电路103.3LED1602液晶屏显示电路113.4声光提醒报警电路123.5智能换风机电路143

2、.6按键电路14四PM2.5粉尘测试仪系统软件设计154.1系统程序流程图154.2浓度参考值的键盘设定程序设计164.3信号采集部分的程序设计174.4蜂鸣器报警部分程序设计184.5LED1602液晶显示部分的程序设计19五PM2.5粉尘检测仪的测试结果19六结论21七参考文献22八附录一：系统程序23九致谢29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，不得不面对由于对自然的不合理开发，对自然环境造成的野蛮污染，使生存环境越来越差的现实。所以人类必须采取相应措施，合理利用开发自然资源，与大自然和睦相处。进入21世纪以来，环境问

3、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,因此注重环境的保护问题已经慢慢步入了产业化。人类要治理好环境问题，必须要做到“知己知彼”，在做好监控与检测的同时知道病灶所在然后对症下药，从而药到病除。粉尘是空气质量的重要指标，所以粉尘的检测就很重要，因此粉尘检测仪成为环保监测部门及很多工矿企业的必备品。因此市面上出现了各种各形形色色的测试仪。粉尘检测仪主要用于检测环境中的粉尘浓度，适用于工矿企业劳动部门生产现场粉尘浓度的测定、环境环保监测部门大气飘尘检测和污染源调查等。本文所设计的粉尘检测仪围绕单片机为控制核心，完成数据的采集、显示、参数设置、自动报警及智能换风等系统各模块的程序设计

4、，结合各模块的硬件电路实现每个模块的功能，从而实现整个系统的功能。1.2选题背景粉尘又称可吸入颗粒物(inhalableparticularmatter），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。生产中许多及其工作环境对粉尘浓度也有要求,工厂中的很多粉尘携带有有毒化学物质，人们长久呼吸或长久散落皮肤上容易导致癌症的产生。由此可以看出粉尘对人类健康和生产的巨大危害性，煤矿井下巷道作业、煤炭生产都要产生大量的粉尘，加之煤矿井下通风条

5、件较差，在炮采、纵采工作面，煤尘浓度可高达1000mg/m3以上。在此环境中工作的工人就会吸入这些细微粉尘，粉尘长时间进入人的呼吸系统，就会造成大量粉尘在肺泡中沉，引起慢性职业病，危及人的身体健康。此外粉尘还是煤矿安全生产的重大隐患,我国《煤矿安全规程》规定：“粉尘中游离的sio2含量>10%时，粉尘浓度不得大于2mg/m3；当粉尘中游离sio2含量<10%时,粉尘浓度不得大于10mg/m3。因此,必须对煤矿井下粉尘进行实时检测，及时了解煤0矿井下工人的劳动环境，掌握井下煤尘浓度及变化情况，为安全生产、防尘、降尘等措施提供必要现场数据。因此，粉尘浓度测试仪意义很重大是生活中不可或缺的必备品。

6、1.3国内外发展状态在国内大多采用更加先进的测试技术，有的是β射线原理，其吸收量只与吸收物质的重量有关，而与吸收物质的物化性质无关完全等同于称重法，可直接读粉尘浓度。并且配不同的采样入口装置，可实现对总粉尘、可吸入粉尘、呼吸性粉尘进行监测。使用称重法比较，其相关系数大于97%，相对偏差小于10%。仪器采用的射线源符合核安全标准，可长期稳定工作。而有更加先进的技术该测定仪是集粉尘采样、粉尘浓度测定和粉尘粒度分布测定三者于一体的多功能粉尘测定仪。它作为粉尘采样器可采集作业场所空气中的粉尘，将采集到的滤膜样作一些处理，在此仪器上可直接测出粉尘浓度值，粒度分布需用天平称重，可测定采样器采集的滤膜粉尘

7、和其它形式粉尘的粒度分布（分散度）。粒度分布和浓度测定结果可通过液晶显示器显示或微型打印机打印。该仪器具有断电保护功能，断电后仍可储存40组粉尘粒度分布和200组粉尘浓度数据。袖珍式激光粉尘仪是以激光管为光源、采用前向光散射原理设计，具有国际先进水平的最新型粉尘仪。该仪器适用于公共场所可吸入颗粒物（PM10）浓度的快速测定以及环境保护、劳动卫生等方面粉尘浓度检测、工矿企业生产现场粉尘浓度的监测。1.3.1粉尘