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基于单片机的室内粉尘与异味检测系统设计

朱颖

【摘要】为满足对室内空气质量的实时监测,保护人体健康,设计一种基于单片机控

制的室内空气质量检测系统.该系统以STM8S903K3单片机为核心,利用粉尘与异

味传感器检测室内粉尘与异味的浓度,当浓度超标时发出警报;具有低功耗、小型化、

高精度、灵活性强等特点,可用于不同环境下对空气质量进行实时监测,是一种便捷

实用的室内空气质量检测工具.%Inordertosatisfythereal-timemonitoringof

indoorairqualityandprotectthepersonalhealth,thispaperdesignsan

indoorairqualitydetectionsystembasedonsingle-chipmicrocomputer

withSTM8S903K3.Theconcentrationofdustandodorisdetectedbythe

sensors.Ifthresholdexceedingthesettingspaceitwillsetonthealarm.

Thissystemsuppliesaconvenientandpracticalmethodforindoorair

qualitytesting,whichhaslowpowerconsumption,smallstructure,high

precisionandflexibility.Generally,itispracticallyusefulinreal-time

monitoringairqualityunderdifferentcircumstances.

【期刊名称】《自动化与信息工程》

【年(卷),期】2015(036)001

【总页数】4页(P37-40)

【关键词】单片机;传感器;空气质量检测

【作者】朱颖

【作者单位】广东工业大学华立学院

【正文语种】中文

据调查显示，人在室内度过的时间超过80%，故室内空气质量的好坏对人体健康

有着直接影响[1]。流行病学研究表明，人群发病率和死亡率与大气颗粒物浓度，

特别是室内颗粒物浓度有非常大的关系[2-4]。粉尘和异味作为室内污染的主要污

染物，其检测技术备受重视。基于此本文设计一种基于单片机的室内空气质量检测

系统，以便及时检查室内粉尘和异味，避免人吸入过多污染物，影响健康。随着生

活质量的提高，人们对交通、娱乐、健身等公共场所环境监测也有了更高的要求，

本文设计的检测系统能很好地解决这一难题。

基于单片机的室内粉尘与异味检测系统主要包括2部分：硬件电路部分和软件部

分。硬件电路通过GP2Y1010AU粉尘传感器与TGS2600异味传感器采集室内空

气中粉尘和异味的浓度，产生特定的模拟信号并输出给单片机STM8S903K3；该

信号由单片机及其外围电路进行处理；用LCD显示粉尘和异味浓度；当粉尘或异

味浓度超过设定阈值，报警系统将发出警报；可通过按键电路设置系统参数。软件

部分采用模块程序，各子程序都具有相对独立的功能，易于扩展。

系统硬件电路主要包括：主芯片（STM8S903K3）及其外围电路、粉尘传感器电

路、异味传感器电路、LCD液晶显示电路和报警电路，其框图如图1所示。

2.1主芯片及外围电路

STM8S903K3是意法半导体公司推出的基于STM8内核的8位高性能微控制器。

具有多达8kBFlash、1kBRAM、640B数据EEPROM、10位ADC、2个定时

器、UART、SPI和I2C接口[5]。其性能强大，内部资源丰富，方便系统设计与降

低系统成本。

报警电路：粉尘、异味超标时报警提醒用户采取相关措施。

按键电路：关机状态下长按按键S1五秒开机；在开机状态下长按按键S1五秒关

机；短按按键S1可以进入功能设置，与按键S2配合使用，可对粉尘、异味超标

报警的阈值进行设置，其电路图如图2所示。

2.2粉尘传感器电路

家用粉尘检测系统要求粉尘传感器具有易于保养