基于Arduino空气质量检测器开发.doc

提供完整版的毕业设计

2015网络工程学年设计

题目:基于Arduino空气质量检测器开发

系别:电子信息工程学院

班级:2011级网络工程(物联网技术方向)

学号:

姓名:

指导教师:

起讫日期:

基于Android空气质量检测器开发

摘要：空气环境(温度、湿度、污染物等)是人类生存的自然环境的重要组成部分,也是人类生存、发展的基本物质基础。随着科学技术、生产条件、生活水平的改善和提高，建筑结构的封闭化室内办公人员的增加，IndoorAirQuality（IAQ）室内空气品质的研究吸引了越来越多人的关注。人的一生有三分之二的时间在室内度过的。

本文为了便于设计和测量，选取了DHT11数字温湿度传感器和DSM501灰尘传感器（可按需要自由添加其他传感器），研究设计了一种旨在实现室内空气温度、湿度、有害气体的监测的空气检测器系统。其设计方案基于Arduino单片机，相关传感器来实现。将传感器回路输出的信号经由Arduino单片机进行数据处理，由LCD1602点阵式液晶屏显示数值。文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程、数据显示子系统以及单片机与PC机通信的设计方法和过程。?

关键词：室内空气品质、DHT11数字温湿度传感器、DSM501灰尘传感器、Arduino单片机

目录TOC\o1-3\h\z\u

第一章绪论 1

1.1选题背景与意义 1

1.2与本课题相关的国内外研究状况 2

1.3主要研究内容 3

第二章运行环境、硬件选取及技术简介 4

2.1系统运行环境 4

2.2系统开发环境 4

2.3硬件选取 4

2.3.1Arduino开发平台 4

2.3.2传感器模块 5

温湿度传感器模块 5

粉尘传感器模块 11

蓝牙模块 15

液晶显示模块 15

2.4技术简介 21

2.4.1Arduino开发技术 21

2.4.2Android开发技术 22

2.4.3物联网技术 22

第三章软件设计分析 24

3.1编译语言的选择 24

3.1.1Arduino语言 24

3.1.2Android语言 24

3.2软件功能需求 24

3.3软件模块设计 25

3.3.1主程序模块 25

3.3.1液晶显示模块 29

第四章系统总体设计 30

4.1系统网络拓扑图 30

4.2系统功能模块图设计 32

第五章数据库设计 33

5.1IAQ数据库表设计 33

第六章仿真调试 34

6.1系统硬件调试 34

6.6.1常见的硬件故障 34

6.6.1硬件调试方法 34

6.2系统软件调试 35

第七章总结 37

7.1主要结论 37

7.2展望 37

参考文献 38

第一章绪论

随着科学技术、生产条件、生活水平的改善和提高，建筑结构的封闭化室内办公人员的增加，IndoorAirQuality（IAQ）室内空气品质的研究吸引了越来越多人的关注。美国科学家在80年代末的一项调查中发现，室内有害污染物浓度比室外高，有的甚至高达100倍。我国有关部门在1994年的一次调查中也发现，城市室内空气的污染程度比室外严重，有的超过室外56倍。据估计，人的一生平均90%的时间在室内度过，室内作为现代人类最主要的活动场所之一，其环境品质与人类健康息息相关。由此造成的病态建筑综合症（SBS－SickBuildingSyndrome）：现代都市病，包括头痛、恶心疲乏、失眠、记忆力衰退皮肤、粘膜有刺激感（眼红、流泪、咽干）呼吸紊乱等也越来越突出。

IAQ在健康方面的影响：美国环保署(EPA)调查表明:在美国，IAQ问题是有关全民健康的首要问题之一，受其影响的美国人口多达3000万，造成的经济损失超过了400亿美元/年，这些数字令人触目惊心；加拿大卫生组织调查表明：68%的疾病与室内环境污染有关，其中80%~90%的癌症与居住环境和生活习惯有关;英国科学家汉密尔顿测验了220名英国人血液中60种化学元素的平均含量，发现其与地壳中这些元素的含量分布相当;湖南省相关部门对空气污染区及清洁区9-10岁儿童为调查对象，研究空气污染对儿童免疫力的影响，结果显示:污染区儿童的免疫能力仅为清洁区儿童免