室内空气质量监测器的设计

室内空气质量监测是设计的重要环节 #生活知识# #生活方式# #绿色生活# #生态建筑#

室内空气质量监测器的设计冯伟广州工程技术职业学院机电工程系广东广州510925摘要随着人们生活水平的提高越来越多的人对室内环境状况提出了更高的要求室内空气质量问题逐渐成为人们普遍关注的热点。本设计针对室内环境的技术指标需求使用传感器对有害气体检测为主要手段对有害气体进行数据采样后通过微处理器进行成分和浓度分析根据预设值可在本地进行数据显示和声光报警的同时将数据通过无线网络反馈至微机中。关键词空气质量LM3S1F16Cortex-M3中图分类号TN91文献标识码A文章编号167175972012111004502备、工厂自动化、家庭和商业网站监测和控制游戏设备、运动0引言控制、医疗仪器、灯光控制、运输和消防和安全。综上选择室内环境泛指人们生活、劳动以及其他相对封闭的公共场LM3S1F16作为本设计中的微控制器。所等。人的一生大约有80%90%的时间是在室内度过的因此2.2传感器阵列设计室内空气质量的好坏对人们的身体健康明显高于室外环境。所设计的空气质量监测器需能识别多种气体因此系统中“室内空气污染”被认为继“煤烟型污染”和“光化学烟雾型需要包含大量的气敏传感器。环境的温度和湿度是影响传感器测污染”后的第三污染。人体对室内环境的需求从安全性的角度量的重要环境因素因此系统中引入了温湿度传感器对系统测量来说主要指有毒气体含量不得超标于是对室内空气污染物的进行补偿优化的传感器阵列平衡了传感器间的交叉敏感特性和检测转变成对室内污染物的种类和浓度的检测。选择性较好的去除冗余和相关提高了系统的识别能力。1系统结构日本FIGARO公司生产的TGS系列气体传感器属与采用本室内空气质量检测系统是以室内空气中有毒有害气体的SnO2薄膜作为敏感材料的MOS传感器属于可变电阻式传感监测监控为背景对COCO2H2SO2氨气以及甲醛等有毒器。在一定工作温度下使用简单的电路即可将电阻的输出变有害气体信息实时采集从人居舒适度角度加之不同的气体组换变换为相应气体的浓度输出信号。TGS2620对有机气体、挥分和浓度对传感器自身响应特性易受到温度湿度等环境因素发性气体和可燃性气体有较高的灵敏度可用于CO的检测。的影响在系统中包含有对室内温度、湿度等环境信息数据的TGS2602是一款探测空气污染的传感器可以探测很低浓度的采集数据处理在采用具有Cortex-M3内核的ARM芯片H2S和氨气也可以探测低浓度VOC。LM3S1F16上进行数据处理结果反映在显示屏上在测量数据TGS4161是基于固态电解质检测原理的CO2传感器具有低超出已设定的标准时系统同时进行声光报警。本系统的硬件功耗、长寿命的优点在测量范围内具有良好的线性度并且部分主要由气体传感器阵列、信号调理电路、MCU对采集的数具有据进行分析和处理、显示模块、无线通信模块、报警系统和换气系统等组成。其主要功能模块如图1所示。图1室内空气质量监测器主要结构框图2系统硬件设计2.1微制器选择目前单片机微处理器种类繁多且不断向低成本低功耗反向发展。Cortex-M3是首款基于ARMv7架构Thumb-2指令集结合非对齐数据存储和原子位处理等特性轻易8位16位器件所需的存储空间就实现了32位性能。LM3S1F16作为使用Cortex-M3为内核的其中一款产品CPU时钟达到80MHz其内部存储器包含单周期384KB的FlashROM48KB的SRAMROM中还包含StellarisWare®内含3个UARTs2个标准和快速I2C8个具有12位的ADC。在功耗方面包含了睡眠模式和深度睡眠模式其目标是包含为工业应用包括测试、测量设较好的抗湿度性。氧气含量也是衡量室内空气质量的主要指标。英国的Alphasense公司研制气体传感器应用广泛根据系统设计需要选用O2-A2氧气传感器。其测量范围030%输出为80120μA的电流信号使用电压并联负反馈对信号进行转换和放大后送入A/D转换器。根据系统需要选择了MQ138作为本装置的甲醛传感器其适宜醇类、醛类、芳族和酮类等有机溶剂的探测具有较高的灵敏度并且具有寿命长和稳定性好等特点。环境的温湿度是人体对环境舒适度的重要需求。不同的温湿度环境也会对传感器的检测有较大的影响。综合人体舒适度和传感器检测补偿的需要本系统中选用了SHT11温湿度传感器模块其内部将温湿度传感器、信号放大和调理电2路、A/D、IC等接口电路集成输出分辨率可调具有良好的稳定性。2.3射频芯选择CC2520是TI公司为ZigBee低功耗无线应用推出的第2代2.4GHz射频芯片具有工作电压范围最大、接收灵敏最高、休眠电流小、封装尺寸最小等优点遵循IEEE802.15.4标准。其收发电流相对CC2420较高但其休眠电流却远低于CC2420。监测节点通常为低占空比工作模式休眠电流对节点的功耗影响更为明显。在本监测器中选择CC2520射频芯片构建无线网络完成节点数据的采集并可馈送至监控主机。2.4人机交互硬件结构ZLG7290按键数码管驱动器是广州周立功单片机发展有线公司针对仪器仪表行业推出的一款驱动芯片可驱动8位共阴数

45

网址：室内空气质量监测器的设计 https://www.yuejiaxmz.com/news/view/200268

相关内容

室内空气质量监测
Philips 室内空气质量监测仪 AS3506/00 室内空气质量监测仪
室内外空气质量监测
基于ARM的室内空气质量监测系统的设计
室内空气质量监测的质量把关！
实时监测室内空气质量: ESP32
基于stm32室内空气质量监测
室内空气质量检测仪器室内空气污染物及监测要求是什么？
室内环境空气质量监测探究
多参数室内空气质量检测仪——全面监测室内空气质量

随便看看