细颗粒物(PM2.5)检测系统的设计开题报告

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开题报告

学号 题目 课题内容：



姓名 指导教师

PM2.5检测器设计

1、选题依据

（1）本课题的目的及意义

人们的身体健康会受细粒颗粒的影响，因为细粒颗粒物的直径足够小，就可以足够的深入呼吸道。10μm直径的细粒颗粒会在呼吸道上随着时间进行积累，2μm以下的，因为细粒颗粒足够的小，就可以足够的深入呼吸道的内部。如果肺泡有细粒颗粒物，则通气功能会被其影响，人体就会有缺氧的可能。细颗粒物会使呼吸道受刺激，咳嗽，呼吸困难，降低肺功能，加重哮喘，导致慢性支气管炎，心率失常，因此，对细颗粒物进行研究并预防就很有必要，此时可利用烟雾传感器对空气进行检测，如果目标空气的pm2.5含量超过预定值，则烟雾传感器报警，此时就不适宜在此空气条件下进行活动。而且最近几年火灾事故的频发，使得人们提高了对火灾的警惕，故烟雾传感器可用于火灾易发生的场所，对于火灾的预防和检测起到非常显著的作用 （2）国内外发展状况

国内外有很多PM2.5检测器，主要由信号采集，信号处理，数字显示以及对参数控制等一些部分组成。世界各国对PM2.5检测都做了大量的研究，开发出一系列检测器，尤其是细颗粒物浓度传感器的出现，解决了粉尘以往传感器不能实时监测作业场所细颗粒物浓度的问题。

国内PM2.5检测技术发展比较晚，主要以采样器，直读式检测器为主，最近几年，随着信息技术的发展及光电技术，计算机技术的提高，国内产的GCG500传感器在市场上得到了广泛的使用。



2、研究内容

烟雾报警器，主要检测可燃气体和烟雾，再通过单片机控制相应的声光报警。通过数码管显示当前的烟雾值，通过按键设定相应的阀值。

该项目主要是为了完成任务，包括：

⑴硬件部分：包括传感器的选择，显示模块的选择，烟雾信号转换电路的设计，报警驱动电路的设计。

（2）软件部分：包括微处理器控制程序的编制和原理图的绘制。

（3）系统的综合调试与分析：在软硬件完成以后，要对系统进行综合的测试与实验，分析系统的可靠性与实用性，调整系统的不足 课题关键问题及难点：


PM2.5是空气中的细微颗粒，所以受环境的影响很大，不同的环境，不同的时间，所得到的值可能不一样，而且，当浓度出现变化时，如何快速响应，并且测定实时的浓度值，控制蜂鸣器和显示灯。



拟采取的方式、方法及实施方案（主要技术路线）： 系统采用的单片机处理器成本都比较低，可以满足批量生产和各类工程的需求。对于完整的一个系统而言，为提高市场的竞争力，这个系统应符合体积小、功耗低、数传性能可靠和成本低廉等技术要求。具体指标和参数如下:

(1)体积小：探测器的体积要很小，这样才能使占用的空间减少，使用或者更换才会更方便；

(2)功耗低：系统可以5v电源供电。

(3)可靠性高:由数码管显示，既可以灯光报警，也可以声音报警，二者可以同时进行。提高报警的可靠性。 3、进度安排

2014.12月 确定题目，查找资料；

2015.1月 撰写开题报告，准备答辩；

2015.2月 确定方案，购买材料，焊接电路； 2015.3月 调试电路，修改算法，准备中期报告； 2015.4月 撰写论文，整体调试电路；

2015.5月 初稿修改，在线调试，定稿，准备毕业论文答辩。 参考文献：

[1]陈权昌,李兴富.单片机原理及应用[M].广州:华南理工大学出版社,2007.8 [2]李庆亮.C语言程序设计实用教程[M].北京:机械工业出版社,2005.3 [3]杨志忠.数字电子技术[M].北京:高等教育出版社,2003.12.

[4]及力.Protel 99 SE原理图与PCB设计教程[M].北京:电子工业出版社,2007.8. [5]徐江海.单片机实用教程[M].北京:机械工业出版社,2006.12 [6]胡宴如.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社,2008.6 [7] 刘宁.单片机多功能时钟的设计[M].浙江:浙江海洋学院,2009.


[8] 汪文，陈林.单片机原理及应用[M].湖北:华中科技大学出版社,2007. [9] 康华光.电子技术基础数字部分[M].北京:高等教育出版社,2008.





指导教师意见：



教师签名： 年 月 日



指导小组(教研室)意见：



组长签名： 年 月 日

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