内容发布更新时间 : 2024/5/8 1:20:22星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

本科毕业论文设计开题报告

题 目：基于单片机的室内空气质量检测系统设计

学 院：信息工程学院

专 业：自动化

年 级：10级

学 号：

姓 名：

指导老师：

一 选题的理论和实际意义

高层写字楼等大型场所几乎完全与外界隔离，空气中微量气体多达168种，绝大多数属污染物，人们长期处于这种密闭环境中，极容易因缺氧而头晕、胸闷、恶心等。其中影氧气浓度直接影响人们的生存质量。甚至到了晚上很多写字楼仍然有些人在加班加点的奋斗，繁重的工作已经使他们没有喘息的机会，再加上在他们自以为还不错的环境里工作，对他们的身体可谓双重打击。常常听到这样的例子，某某某在某某大型公司上班，钱是赚了不少，可是身体却垮了。身体乃革命的本钱，不管我们为了生活如何奔波，都必须要保证有一个健康的体魄。所以，对我们来说，设计空气质量检测与调控系统，是十分迫切的也是十分有必要的。

室内空气品质（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[1]；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疫能力的1/3;据统计，我国每年有11万人因IAQ不好而导致死亡; 从我国“室内环境监测中心”对IAQ监测力度越来越大的趋势也可以看出，此问题在我国也是越来越严重。

我们要通过课题的研究摆脱这种困境，我们的研究可以使你处在一个完全无污染纯健康的环境，这就是我们的目的。在已经学习了控制原理、检测及单片机等相关课程，为该项目的研究提供了理论基础。同时本课题已经获得辽宁省大创项目立项，已经具备了一定的前期基础。室内智能空气品质监测仪体积小，功耗低，操作简单，适合应用于家庭和社区的医疗健康保健，能够实时知道室内空气的质量。

二 课题研究的基本内容

本课题主要集中在IAQ的监测、显示、报警三个方面。本文内容安排如下:

第一章:室内空气品质监测课题的提出及意义，介绍国内外的研究状况及确定总体方案。

第二章:监测系统的具体方案的选择 (1)确定监测对象:选择有代表性的监测对象是进行下一步研究的关键;(2)布置采样点:根据选用的传感器的特点，及待测指标的精度要求布置传感器;(3)数据的显示及报警控制系统。

第三章与第四章:室内空气品质监测仪的各个硬件模块的设计，介绍在室内空气品质实验装置基础上设计的具有实际应用价值的室内空气品质监控系统的硬件与软件组成。

第五章:整个系统的仿真调试。

第六章:总结本文研究工作以及在研究方面存在的不足，提出了进一步研究的展望。

三 总体设计方案

室内甲醛，苯，氨气等气体对人身体健康影响较大，设计集监测、显示、报警于一体基于单片机的空气质量检测仪，并且测试范围、分辨率、精度、稳定性已接近标准要求。因此本设计可选用气体传感器组，通过检测放大电路和放大倍数的调整经A/D转换后送单片机；由单片机现场自动控制检测并显示甲醛浓度和苯，氨气等主要参数。

主要原理图如下：

四 课题研究的重点与难点

室内空气品质测试指标的选定，室内污染物种类繁多，不可能逐一测量，研究的思路是用一个典型的污染物来代表一类污染物，这种污染物称为评价指标。此外，室内空气品质是一个综合性的指标，要考虑多方面的因子，借鉴目前国内外常用的IAQ监测指标，本课题的监测指标订为温度，湿度，甲醛，苯，氨气五个参量。

五 国内外研究现状

气体传感器测定甲醛成为近年来甲醛检测研究的新热点。早在1983年，压电类甲醛传感器就已问世。这种传感器可以不需要对样品进行任何处理就可以测定，但易受水分子的影响而使晶体震动频率发生漂移，故基本无实用性。为适应室内空气甲醛现场快速检测的要求，目前已开发出不少甲醛快速测定仪，这些仪器可直接在现场测定甲醛浓度，操作方便，适用于室内和公共场所空气中甲醛浓度的现场测定，也适用于环境测试舱法测定木质板材中的甲醛释放量。但这些仪器的工作原理、响应性能、适应范围等都不同。

在测试甲醛、苯等害气体方面，国外比较出名的有:美国ESC公司生产的Z一300甲醛检测仪、英国PPM公司生产的PPM-400甲醛检测仪;国内的有:江苏安普电子工程有限公司生产的400型甲醛分析仪、北京宾达绿创科技有限公司生产的甲醛测定仪抑一308等。

这些仪器可实现对有害气体的检测功能，适用于专业检测机构或实验研究机构。准确测定甲醛、苯、氨等有害气体的设备昂贵(如英国PPM公司生产的PPM400甲醛仪约两万多元)，测定时间较长，每隔一段时间就需进行重新标定，需要专业人员进行操作，很难连续测定；目前国内外产品的设计差异主要集中在监测传感器和控制单片机芯片的选用，操作方面国外的产品操作界面方便，功能加完备。