基于单片机的PM2.5监测系统设计与开发开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，随着经济的发展，环境空气问题日益严重，尤其是国内许多城市阴霆天气频发，使pm2.5污染成为政府和民众关注的热点问题。pm2.5指悬浮在空气中，空气动力学直径小于等于2.5微米的颗粒物，具有颗粒粒径微小、重量轻、在大气中滞留时间长、污染范围广等特点【1】，不仅能通过消光作用降低能见度，对地面交通安全等构成威胁，且与空气中粗颗粒物相比，其可吸附有毒物质，由呼吸道吸进人体肺泡与血液系统，危害人体健康。因此，采用先进的监测技术对pm2.5的浓度进行监测，为大气污染治理的决策提供较为可靠的依据，对保护人类生活环境，具有重要意义。

美国自1997年发布pm2.5标准起，历时近十年于2006年获得了有效的pm2.5监测数据，2009年开始认定pm2.5自动监测仪器并开展大气污染观测超级站计划，通过大量的监测、排放清单研究和模型计算，提出了相关减排方案要求。欧盟于1984年建立了远程大气污染输送监测和评估合作计划(emep)。现有的emep体系已覆盖欧盟各国的pm2.5监测、污染源监控、防治对策研究及效果后评估等工作体系，为推进区域污染防治起到了重要作用。2000年日本环境省初步制定了相关pm2.5自动监测规范，2007年修订了该规范，2009年正式公布关于pm2.5的环境标准，在pm2.5标准正式颁布后，通过组织一系列pm2.5自动监测设备和重量法设备的比对试验给出了关于pm2.5自动监测认定设备名录。

我国环保部于2011年通过新的《环境空气质量标准》并增设pm2.5平均浓度限值【2】。目前，广州、上海、深圳、武汉等重点区域、直辖市及省会城市已开展pm2.5监测。拟从2016年起在全国范围内开展常规监测，并向公众发布监测数据。2012年5月，中国环境监测总站颁发《关于印发pm2.5自动监测仪器技术指标与要求(试行)的通知》(总站气字〔2012]107号)文件。该通知与新的《环境空气质量标准》共同支持第一阶段pm2.5监测能力建设工作的开展。

2. 研究的基本内容与方案

设计功能主要实现pm2.5传感器检测空气中细颗粒的含量，利用单片机对测量的数据在液晶显示屏上显示，并且通过gsm模块tc35i，将相应的数据以短信形式向手机发送。

1）系统硬件设计

pm2.5浓度采集模块的核心为gp2y10传感器。gp2y10传感器由sharp公司制造，属于光学传感器，是由一个红外发光二极管和一个光电晶体管对角布置所组成的设备，可检测空气中细小尘埃的反射光，尤其是可检测到空气中微小的颗粒。

3. 研究计划与安排

（1）第1-4周：查阅相关资料，学习有关专业知识，完成外文翻译，撰写开题报告。

（2）第5-8周：合理选择传感器等元器件，设计完成单片机硬件电路。

（3）第9-14周：完成整个系统的实物制作和调试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]宁爱民，文军浩，郑德智.pm2.5监测技术及其比对测试研究进展[j].计测技术，2013，33（4）：11-25.

[2]王浩，孔令荣.pm2.5浓度无线检测系统设计[j].电子科技，2015，28（7）：133-136.

[3]李伟平，罗晖.基于无线传感技术的pm2.5监测系统研究[j].科技广场，2014：69-74.