室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)與設(shè)計(jì)是如何實(shí)現(xiàn)的？大氣環(huán)境是人類生存環(huán)境的重要組成部分，也是人類生存和發(fā)展的基本物質(zhì)基礎(chǔ)。目前，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)不斷擴(kuò)大，環(huán)境污染嚴(yán)重。由于工業(yè)集中，加上人口密度等原因，空氣污染主要集中在城市，經(jīng)常出現(xiàn)陰霾天氣。主要的空氣污染物有總懸浮粒子(tsp)、懸浮粒子、臭氧(o3)、一氧化碳(co)等。大氣污染物通過(guò)工廠直接或間接排放到大氣中，對(duì)人體健康造成極大危害。研究小組設(shè)計(jì)了一個(gè)基于 zigbee 技術(shù)的室內(nèi)空氣檢測(cè)系統(tǒng)。
監(jiān)測(cè)人員只需在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)放置一臺(tái)室內(nèi)空氣檢測(cè)儀，就可以隨時(shí)獲得該區(qū)域內(nèi)各種污染物濃度及相應(yīng)指標(biāo)，為及時(shí)處理空氣污染提供有力的技術(shù)保障。
1室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)工作原理
1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)空氣檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全天候、自動(dòng)化、主動(dòng)化的空氣質(zhì)量信息采集。室內(nèi)空氣檢測(cè)器的原理框圖如圖1所示。下位機(jī)由傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊(cc253x 芯片)、數(shù)據(jù)傳輸模塊等組成，上位機(jī)由測(cè)控計(jì)算機(jī)和通信模塊組成。微處理器通過(guò)傳感器模塊采集空氣質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過(guò) zigbee 模塊傳輸?shù)綔y(cè)控計(jì)算機(jī)。測(cè)控計(jì)算機(jī)完成對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的處理和分析，為管理人員做出判斷或決策提供依據(jù)。以實(shí)現(xiàn)特定范圍內(nèi)的空氣質(zhì)素實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
1.2ZigBee室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)技術(shù)簡(jiǎn)介
ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由多個(gè)傳感器以自組織方式組成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
2室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)電路設(shè)計(jì)
無(wú)線收發(fā)模塊采用 cc2530。Cc2530是2.4-ghzieee802.15.4、 zigbee 和 rf4ce 應(yīng)用程序的 soc 解決方案。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)建立在較低的總成本的材料。Cc2530結(jié)合了***射頻收發(fā)器的卓越性能，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)型8051 cpu，在系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存，8-kbram 和其他強(qiáng)大的功能。充分考慮到應(yīng)用環(huán)境，結(jié)合 cc2530具有不同的運(yùn)行模式，使其特別適合系統(tǒng)的超低功耗要求。如圖2所示。
3室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
3.1 cc 2530芯片的軟件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)中CC2530單片機(jī)應(yīng)用程序的編寫(xiě)工作環(huán)境為IAREW8051V8.1集成技術(shù)開(kāi)發(fā)企業(yè)環(huán)境，使用C語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě)，使程序可以移植和調(diào)用方便、靈活，能***不同程度的提高管理系統(tǒng)分析程序的可靠性和穩(wěn)定性。由主程序，AD數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換，通訊三個(gè)功能模塊主要組成。數(shù)據(jù)的采集能力要求每秒采用一次，采用定時(shí)中斷的方式以及執(zhí)行相關(guān)數(shù)據(jù)的采集，將采集的數(shù)據(jù)需要經(jīng)過(guò)AD轉(zhuǎn)換后通過(guò)串行數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)送給ZigBee芯片。
3.2室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)
利用 microsoft 公司的 vc + + 6.0開(kāi)發(fā)了室內(nèi)空氣檢測(cè)系統(tǒng)的上位機(jī)部分，通過(guò) zigbee 通信實(shí)現(xiàn)了空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)(溫度、濕度、 pm2.5、 pm10等參數(shù))的存儲(chǔ)和讀取。根據(jù)實(shí)際要求，應(yīng)用程序分為用戶界面和數(shù)據(jù)管理兩部分。管理者可以實(shí)時(shí)直接通過(guò)用戶界面了解測(cè)試區(qū)域內(nèi)的相關(guān)信息，并可以對(duì)測(cè)試區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量安全進(jìn)行評(píng)價(jià)和決策，數(shù)據(jù)管理部門(mén)會(huì)對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)狀態(tài)的分析，方便用戶隨時(shí)查詢。檢測(cè)系統(tǒng)的軟件界面如圖3所示。
4室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)結(jié)論
室內(nèi)空氣檢測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)與設(shè)計(jì)是如何實(shí)現(xiàn)的？本文設(shè)計(jì)的室內(nèi)空氣檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)各種空氣質(zhì)量指標(biāo)的動(dòng)態(tài)檢測(cè)、測(cè)試分析、數(shù)據(jù)保存等功能，能夠在多種環(huán)境下獲得大量圖像和可靠信息。該系統(tǒng)具有操作方便、易于控制、運(yùn)行穩(wěn)定、實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)?？蓮V泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域。
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