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基于STM32的密闭空间PM2.5检测和控制系统设计

摘要

这些年随着各行各业的快速发展，导致空气质量的不断恶化，对人们身体健康产生越来越大的影响。这些年有一个环境指数相信大家都不陌生，那就是PM2.5。随着逐渐上升的PM2.5给人们日常生活带来了无穷困扰，也使得人们对自身生活的环境，PM2.5的含量越发关注。因此需要一种能够监测PM2.5含量的装置，生活地方提供监测数据，减少PM2.5危害。

室内密闭空间是人类生活的重要地方，如果PM2.5浓度超标，对人们的身心健康会产生直接影响。为了使人们了解室内密闭空间空气质量，能有效的对空气中的PM2.5进行检测，在网上查阅了很多资料后，仅针对室内空间设计了一套基于STM32F103RCT6单片式的检测系统。本设计具有很强的实用性和应用前景，能够对室内空气质量进行有效的监测。

关键词：密闭空间PM2.5STM32空气检测

目录

TOC\o1-3\u第一章绪论 1

1.1课题的背景与意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3设计的目的 2

第二章系统设计思想 3

2.1系统总体方案 3

2.2系统的功能设计与实现 3

2.3具体实施方案 5

第三章硬件系统设计 7

3.1系统硬件结构及原理 7

3.2系统主控芯片STM32模块 7

3.3PM2.5传感器模块 9

3.4发光报警模块 10

3.5OLED显示模块 10

第四章软件系统设计 11

4.1系统软件开发环境 11

4.2软件总体设计 11

4.3系统测试与分析 14

第五章结论 15

参考文献 17

第一章绪论

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基于STM32的密闭空间PM2.5检测和控制系统设计

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第一章绪论

现代人们生活质量逐渐提高，人们对环境的要求也越发严格，而现在环境问题对生活的影响已经成为一个主要问题。

课题的背景与意义

什么是PM2.5？

PM2.5内含有非常细小颗粒物，PM2.5因为细小，可直接吸入，对呼吸系统和心血管系统造成伤害。经研究表明，如果空气中的PM2.5浓度高于每平方米10微克，人类就会增大死亡风险，如果总浓度每增加每平方米10微克，其总死亡风险就提高4%。其PM2.5浓度超标，就会让人呼吸困难、降低肺功能、心脏病等。

PM2.5是什么引起的？

PM2.5来源于来源包括：焚烧秸秆、汽车尾气、道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、等。如今不止室外PM2.5问题严重，室内PM2.5浓度也在影响着人们身心健康，例如：抽烟、厨房烟气、家庭装修、甲醛等。

国内外研究现状

国外研究现状

据查资料，近15年来，国外主要对PM2.5特征进行针对性研究，以及PM2.5的来源。并对此做出PM2.5在对人类生活和环境的影响的结论。在美国加州，设立其空气资源管理委员会，其部门在20世纪80年代，对其地区七十多个排放源头做出统计，又过几年根据特征又做出细分，其排放源头污染达到将近五百余种。[[]朱坦，吴琳，毕晓辉等.

[]朱坦，吴琳，毕晓辉等.大气颗粒物源解析受体模型优化技术研究[J].中国环境科学，2010,30(7):865-870.

国内研究现状

1980年代，随着中国工业飞快发展，我国专家开始着手研究空气污染。例如在《复合污染生态学》中周启兴[[]周启星.复合污染生态学[M].中国环境科学出版社，1995.]提出了污染复合概念。其研究目的是空气污染中的复合污染。相对应专家戴树贵[

[]周启星.复合污染生态学[M].中国环境科学出版社，1995.

[]戴树桂.环境化学进展[M].化学工业出版社，2005.

[]朱增银，李冰，赵秋月，夏思佳，李荔.对国内外PM2.5研究及控制对策的回顾与展望[J].环境科技丛刊，2013,26(1):71-72.

随着国家工业技术飞速发展，中国的雾霾天几乎年年都是新闻报道的主要环境污染，雾霾就是典型的复合污染，目前中国东部是雾霾的重要区域，像北京、河北、东北地区等，每年冬季雾霾天非常严重。

以上是国内外对PM2.5研究现状，随着工业发展人们的生活质量每年都在下降，人们才开始真正关注空气污染问题。从欧洲国家的工业革命，还是中国的持续发展，空气污染问题一直是一个重要问题，在日益严重的空气污染面前，国内外都制定了相关政策以及法规。

设计的目的

与室外相比，室内PM2.5污染对人体的危害更大。根据最近的一份研究报告，由于人们在室内停留的时间较长，对室内PM2.5的监测设备需求与日俱增。目前市场上有两种监测：

第一种是研究测试阶段。这种测试需要测试人员进行现场取样，然后将实验数据带到实验室进行分析处理。相对而言，这种实验方法，对