室内PM2.5数据采集管理界面软件开发开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近几年，空气环境问题越来越受到人们的关注。刚刚被大众所熟知的雾霾带来了令人闻之生畏的空气污染。除了雾霾天气外，室内各种有害气体污染的状况也不容乐观。在造成空气污染的各种物质种类中，最被人们热议的应该当属pm2.5了。随着人们对于室内空气质量的要求不断增加，室内空气质量检测的应用也越来越重要。本课题以vc 为开发平台，开发一个基于stm32的室内pm2.5数据采集管理软件。

pm2.5又称细颗粒物、细粒、细颗粒。细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。虽然pm2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，pm2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。住宅是人们停留时间最长的室内环境之一,室外大气pm2.5主要通过室内暴露来影响人体健康。我国已建立较完善的室外大气pm2.5监测体系,但与居民生活密切相关的住宅室内pm2.5的相关数据相对缺乏。

石英微量震荡天平法是目前我国很多城市监测pm10最常用的方法。其优点是定量关系明确，缺点是目前的技术无法解决样品加热后挥发性和半挥发性物质的损失，导致测定结果被认为偏低；如果增加膜动态校准系统，则会因技术不成熟造成成本大幅度增高、操作复杂化，最关键的是仪器故障率大幅度升高，难以获得高质量数据，且石英微量震荡天平法不适合南方潮湿地区和污染过于严重城市用于pm2.5在线测定。迄今中国对室内pm2.5的研究较少，尚未形成高层次、大规模的系统性研究。室内pm2.5的研究虽然可以借鉴其他国家的成功案例，但由于地区特性和人群差异性，还是需要对本国情况进行充分研究才能准确评价中国居民室内pm2.5的暴露情况。

2. 研究的基本内容与方案

室内pm2.5数据采集管理界面软件开发是以vc 为开发平台，基于stm32的数据采集管理软件。主要完成管理软件的架构分析、代码的编写、调试与运行工作。

在数据采集管理系统的开发中，选用了美国microsoft公司开打的visualc 6.0，作为主要的开发工具。microsoftvisualc （简称visualc 、msvc、vc 或vc）是microsoft公司推出的以c 语言为基础的开发windows环境程序，面向对象的可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成、灵活方便的类管理、代码编写和界面设计集成交互操作、可开发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可使其生成的程序框架支持数据库接口、ole2.0，winsock网络、3d控制界面。它以拥有“语法高亮”，intellisense（自动完成功能）以及高级除错功能而著称。比如，它允许用户进行远程调试，单步执行等。还有允许用户在调试期间重新编译被修改的代码，而不必重新启动正在调试的程序。其编译及建置系统以预编译头文件、最小重建功能及累加连结著称。这些特征明显缩短程式编辑、编译及连结花费的时间，在大型软件计划上尤其显著。

本课题的数据采集部分拟采用stm32为核心处理器。数据采集器具有标准的电压、电流以及开关量输入信号采样接口。模拟量信号采样接口电路，使用hcnr201线性光耦进行信号隔离。电压信号接口可输入dc0-5v信号，输入的电压信号经过电压信号调理电路对信号进行滤波、隔离和限幅后送入stm32的ad采样通道；电流信号接口可输入4-20ma信号，输入的电流信号通过精密采样电阻，将电流信号转换成电压信号，然后再将转换的电压信号送入电压信号调理电路进行处理，最后再送入ad采样通道；开关量输入接口采用光耦进行隔离，实现光电转换和隔离保护。stm32将采样的数据进行软件处理后，再通过rs485通信接口将数据上传至上位机或者其他设备，完成数据采集处理和通信的功能。

3. 研究计划与安排

第1周—第3周搜集资料，撰写开题报告；

第4周—第5周论文开题；

第6周—第12周撰写论文初稿；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]吕玉翔,张衡,王思蕾.基于stm32的可太阳能充电的pm2.5监控系统[j].信息通信2015(06).

[2]葛年明,殷彩萍,邵文学.基于stm32的室内有害气体监测系统设计[j].微型机与应用2015(23).

[3]宋青,郑冰,李国辉.vc与数据库接口技术的研究[a]信息工程2007(22).