基于单片机的室内空气质量检测系统设计：毕业设计与课程设计实践之旅

基于单片机的室内空气质量检测系统设计

摘要

随着空气污染问题的日益严重，室内空气质量监测变得尤为重要。本文设计了一种基于单片机的室内空气质量检测系统，通过模拟PM2.5传感器采集环境数据，并实时显示在LCD屏幕上。当PM2.5浓度达到设定的报警界限时，系统会进行声光报警提示。用户可以通过按键设置空气质量报警阈值。实验结果表明，该系统能够有效监测室内空气质量，具有较高的实用性和可靠性。

关键词

单片机，PM2.5，空气质量，LCD显示，声光报警

仿真、代码等资料下载地址：
https://docs.qq.com/doc/p/ffc421513a628b30450ae742547c0b850456d7c8

1. 引言

空气污染对人类健康的危害日益显著，特别是PM2.5（细颗粒物）对呼吸系统和心血管系统的影响尤为严重。为了保障室内环境的健康，实时监测空气质量显得尤为重要。本文设计了一种基于单片机的室内空气质量检测系统，通过模拟PM2.5传感器采集数据，并在LCD屏幕上实时显示。当PM2.5浓度超过设定的阈值时，系统会进行声光报警提示，帮助用户及时采取措施改善室内空气质量。

2. 系统设计

2.1 硬件设计

系统硬件设计如图所示，主要包括单片机（STC89C52）、LCD1602液晶显示屏、模拟PM2.5传感器、蜂鸣器、LED指示灯及按键模块。

2.2 软件设计

系统软件主要包括初始化、数据采集、数据显示、报警处理和按键设置等模块。

2.2.1 初始化模块

初始化模块包括LCD1602初始化和ADC0832初始化，通过调用相应的初始化函数，设置LCD1602显示模式和ADC0832的工作模式。

2.2.2 数据采集模块

数据采集模块通过ADC0832模拟PM2.5传感器的数据采集，将采集到的模拟信号转换为数字信号，送入单片机进行处理。

2.2.3 数据显示模块

数据显示模块通过LCD1602液晶显示屏显示当前PM2.5浓度和报警阈值，实时更新显示内容。

2.2.4 报警处理模块

报警处理模块通过检测PM2.5浓度是否超过设定的阈值，控制蜂鸣器和LED指示灯进行声光报警提示。

2.2.5 按键设置模块

按键设置模块通过按键操作设置PM2.5浓度报警阈值，用户可以通过增减按键调整阈值，并通过设置按键确认设置。

2.3 功能模块

2.3.1 初始化模块

初始化模块包括LCD1602初始化、外部中断初始化和定时器初始化。通过调用相应的初始化函数，设置LCD1602显示模式、外部中断触发方式和定时器计数方式。

2.3.2 点滴速度测量模块

点滴速度测量模块通过光电传感器检测点滴次数，并利用定时器记录时间间隔，计算单位时间内的点滴次数，从而得到点滴速度。

2.3.3 状态监控模块

状态监控模块通过检测液面状态和点滴速度，判断输液是否正常。当液面过低或点滴速度异常时，触发报警模块。

2.3.4 报警模块

报警模块通过控制蜂鸣器发出声音报警，提示医护人员注意。报警条件包括液面过低和点滴速度超过设定范围。

3. 实验结果

通过实验测试，系统能够准确测量和显示点滴速度，实时监控液面状态。当液面过低或点滴速度超过设定范围时，蜂鸣器能够及时发出报警提示。系统运行稳定，响应迅速，满足设计要求。

4. 结论

本文设计的基于单片机的室内空气质量检测系统，通过模拟PM2.5传感器采集数据，并在LCD屏幕上实时显示。当PM2.5浓度超过设定的阈值时，系统能够进行声光报警提示。实验结果表明，该系统能够有效监测室内空气质量，提高了室内环境的安全性和健康性。未来可以进一步优化系统，增加无线传输功能，实现远程监控。

作者：Mr song song