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基于arduino的室内空气检测器

作者：朱世豪彭克勤彭络峰

来源：《无线互联科技》2015年第01期

摘要：由于现代建筑密封性的加强和化学品的广泛使用，室内污染日益严重，室内洁净

度急剧降低，室内空气污染问题已引起国际社会的高度重视，而当前人们又缺少对于室内空气

质量的检测工具，所以一个方便实用的室内空气检测装置是十分必要的。

关键词：arduino；空气质量；空气检测；PM2.5

项目背景1

据世界卫生组织统计，全球近一半的人处于室内空气污染中，35.7%的呼吸道疾病、22%

的慢性肺病和24.5%的肺癌是由室内空气污染引起的。而据我国室内环境监测中心发布报道，

我国75.5%的呼吸道疾病与室内空气污染有关的，65.5%的肺癌源于室内污染，远超世界平均

水平。2002年12月18日由我国质量监督检验检疫总局/国家环保总局/卫生部联合颁布《中国

室内空气质量标准》（GB/T18883-2002）于2003年3月1日正式实施，其中要求：室内空气

应无毒、无害、无异常嗅味，要求每人每小时新风量不低于30立方米。

长期处于新风量不足的室内易患“室内综合症”，因为在室内新风量不足时，会使二氧化碳

浓度升高，过多吸入会造成二氧化碳中毒。其表现为胸闷、头痛头晕、浑身无力、精神萎靡、

睡眠不足，免疫力下降等。在新装修的房间内如果新风量不足，装修材料中甲醛、苯、二甲苯

等挥发性有机物体就无法有效排出，易引起呼吸系统疾病如：肺癌、支气管炎、皮炎、再生障

碍性贫血、月经异常等以及精神系统等疾病，这些都是因为室内空气污染及新风量不足造成

的。

检测器2设计

系2.1统功能特色简介

⑴实时测量。

⑵数据云端可查。

⑶数据保存。

⑷可根据地点查询。

系2.2统功能特色简介

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⑴温度、湿度、PM2.5、气压、光照可精确到

⑵数据可储存到云端，

⑶网络断线有短信报警

⑷数据异常短信报警

硬件部分3

硬件部分是由传感器和Arduino单片机组成的，Arduino单片机使用的是ArduinoUNO

R3；传感器使用了DSM501A、BMP085、BH1750、DHT11；网络使用的时W5100扩展板。

Arduino是2005年1月由意大利米兰交互设计学院的两位教师DavidCuartielles和

MassimoBanzi一起设计，是一块基于开放原始代码的SimpleI/O平台。该平台由两部分组

成：硬件（包括微处理器、电路板等）和软件（编程接口和语言）。Arduino的两部分都是开

源的，如果需要，可以在其官网上下载到关于Arduino的开源内容、购买需要的所有独立部

件、切割电路板并制作一个电路板。Arduino的软件环境是兼容Java、C等基本编程语言，使

得开发者可以快速完成作品。Arduino能够使用开发完成的电子元件.如Switch、Sensors或其它

控制器、LED、步进电机或其它输入/输出装置，同时，Arduino也可以成为独立与软件沟通的

平台.如flash、Processing、Max/MSP或其它互动软件。

ArduinoUNOR3是ArduinoUSB接口系列的必威体育精装版版本，作为Arduino平台的参考标准模

板。UNO的处理器核心是ATmega328，同时具有14路数字输入/输出口（其中6路可作为

PWM输出），6路模拟输入，一个16MHz晶体振荡器，一个USB口，一个电源插座，一个

ICSPheader和一个复位按钮。ArduinoUNO的开发环境方便且简单易懂，所以在互动产品创

新设计等方面应用较多。

DSM501A是一款可以检测到1微米以上的微小粒子的粉尘传感器，其工作原理是：，通

过DSM501A内含加热器加热，让空气产生涡流，从而使空气流经传感器，如果空气中含有粉

尘颗粒，DSM501A检测到粉尘颗粒，产生相应的脉冲，被检测粒子的浓度大小与脉冲的占空

比关，粒子浓度与产生的脉冲占空比成线性关系。输出量脉冲为可检测的数字量，采集电路设

计简