基于51单片机的PM2.5检测仪设计

基于51单片机的PM2.5检测仪设计摘要我国现代社会迅速发展，人们也提高了对生活的质量的要求，都想在健康、安逸的环境生活。我国也正在加强生态文明建设，不断减少各种空气污染。PM2.5这种污染物随着雾霾加重被人们数值，由于其颗粒极小，含有高浓度的有毒、有害物质并且具有长时间停留漂浮等特性。尽管近年来雾霾已经大大减少，但对于PM2.5的监测依然不能掉以轻心。

本设计采用STC89C51单片机为控制器件，利用传感器监测大气中颗粒物含量，通过AD 转换器将传感器输出信号处理后传给单片机处理，最终LCD显示含量。系统还可以通过按键进行设置上限值，当浓度超过设定值时将会触发报警。结果表明，该PM2.5检测仪电路简单小巧、检测精度高，具有良好的稳定性，具备良好的实用意义。

关键词STC89C51单片机、空气质量传感器、LCD

第1章引言

1.1 设计背景

步入二十一世纪，我们迎来了多姿多彩、进步迅猛的现代信息社会。人类已经迈入信息社会、正分享着信息丰富迅捷的好处并不断勇于开拓继续向前发展，我们会发现无论是现在还是未来信息的获取、传输与利用将无处不在无时不有，而首要任务就是如何获取准确可靠的信息，其中可以广泛分布感知探测信息的传感器是帮助人们实时获取大量信息的主要途径。传感技术发展已久，但毫无疑问进入二十一世纪以来，随着科学技术的快速更新迭代，经济实力和人们对美好生活的需求日益增长，再加上环境保护、生态文明、智慧城市等概念的火热，更加促进了传感技术的广泛应用。工业商业农业军事，处处都有传感技术的身影。

不得不承认，尽管蓬勃强劲的工业发展为繁荣兴旺的现代物质文明提供了坚强的物质基础，但环境保护的不完善和缺位，使得工业发展产生的各种废物污染给我们的生活尤其是身体健康带来了严重的负面影响。以大气污染为例，近十年来来人们最熟知的、关注度最高的莫过于雾霾。从从未听说过这个词汇再到“谈霾色变”，最主要的原因还是因为这种类似于阴天的天气暗藏杀机——在看似平静的的空气里，弥漫着各种微小的有害颗粒物。雾霾主要组成部分有PM2.5、PM10、PM0.1及重金属等颗粒。这些严重影响人体健康的颗粒主要来自于不加过滤的粗放式的工业生产和数以千万级的普通汽车尾气排放等。美国作为西方最发达的国家，很早就开始监测大气指标，早在上世纪的1997 年，美国就将将PM2.5纳入空气质量检测的监测标准，随后其他西方发达国家也效仿列入监测指标，并制定一系列的标准。根据资料，人们把颗粒物直径小于2.5微米的称为PM2.5，即可以进入肺部的颗粒物。与其他大气颗粒物相比，PM2.5具有直径小，有毒有害，滞留时间长、传播距离远。这些明显的特征使得一般的仪器很难对其进行监测和过滤，人体的生理结构对PM2.5没有任何能力过滤、阻拦，一旦超

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