室内空气质量监控系统设计

论文总字数：20512字

目 录

1 绪论 1

1.1 室内空气质量监控系统的研究目标及意义 1

1.2 室内空气质量监控系统的发展及国内外研究现状 1

2 Arduino理论基础 4

2.1单片机Arduino的简介 4

2.2 Arduino 开发工具介绍 4

2.2.1 Arduino 开发工具的作用 4

2.2.2 Arduino 开发工具功能介绍 4

2.3 Arduino语言介绍 5

3 方案设计 7

3.1系统主要功能 7

3.2系统工作原理 7

3.3单片机模块方案 7

3.4显示模块方案 7

3.5传感器模块方案 7

3.6总体设计框图 8

4 室内空气质量监控系统硬件设计 9

4.1整体电路设计 9

4.2电源电路设计 9

4.3传感器模块电路设计 9

4.4 Arduino单片机模块电路设计 10

4.5液晶屏模块电路设计 11

4.6报警模块电路设计 13

5 室内空气质量监控系统软件设计 14

5.1总体程序流程图 14

5.2液晶屏模块程序 15

5.3传感器模块程序 15

6 室内空气质量监控系统调试 16

6.1程序的调试 16

6.2硬件调试 17

6.3成品检验 17

7 总结与展望 21

参考文献 22

致谢 23

附录 24

基于单片机的室内空气质量监控系统

易晨航

，China

Abstract: With the rapid advancement of science and technology and the continuous improvement of people’s living standards, people’s demands for indoor air quality and comfort are constantly increasing. Therefore, the indoor air quality monitoring system plays an increasingly important role in human life. This design uses an Arduino microcontroller as the main control system. It receives signals of temperature, humidity, formaldehyde, carbon monoxide, and smoke through sensors and converts them to specific values, compares them with predetermined values, and finally takes corresponding measures based on the comparison results. The collected data can be clearly displayed on the LCD screen. The indoor air quality monitoring system designed by Arduino can accurately reflect the temperature, humidity, and gas conditions of the environment and determine whether to start the alarm function according to the monitoring results.

Keywords: Arduino; sensor; liquid crystal display; air quali

1. 绪论

室内空气质量监控系统的研究目标及意义

我国目前正处于一个发展中国家，人们的生活水平较以前虽然已经有了很大的改善，但不可否认的是，我国的生产力发展水平和创新发展的能力与世界先进国家还有一定的差距。随着我们社会生产力的发展，对能源的消耗也越来越严重，人们的生存环境也受到了严峻的考验。农村依然还存在着燃料，废弃物的直接焚烧，在城市中，车辆流动频繁不仅造成交通的堵塞，更为严重的是造成空气的污染。在我们的生活起居中，愈来愈严重的空气问题需要我们重视，甲醛，一氧化碳，二氧化碳，氨气，PM2.5等等都已经越来越严重的被发现超标^[1]。在室内，我们有时甚至都能感受到空气的浑浊。室内空气质量的检测也被人们愈发的重视。

本设计旨在设计一款智能的室内空气质量监控系统，通过智能检测空气的各项指标，然后采取相应的措施。

目前，人们对于室内空气质量的要求日益提高，老式的温湿度计和人工测量空气质量的方法已经越来越不符合大众的需求。不仅测量的精确度有待提高，而且还有一定程度的危险性^[2]。所以智能的室内空气质量监控系统已经越来越迫切地介入到我们的生活中。

智能的室内空气质量监控系统有着以下优点：

(1) 安全性高：室内空气质量监控系统并不需要人们进入带有危险气体的房间，有效地避免了意外情况的发生。

(2) 节省人力：室内空气质量监控系统不需要人时时刻刻地盯在现场，有机器代为工作可以节省大量人力。

(3) 精确度高：不同于老式检测方式，采用传感器和单片机的组合可以使测得数据的精确度得到大大的提高。

(4) 提高工作效率：室内空气质量监控系统可以同时进行多个进程，不需要分开进行，大大提高了工作效率^[3]。

(5) 稳定性高：室内空气质量监控系统可以长时间工作并保持准确的统计，不会因为长时间的保持工作而犯错。

综上所述，一种智能的基于单片机的室内空气质量监控系统设计对于人们的生活改善具有长远且深刻的意义。

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