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摘要：本文设计了一种小型的PM2.5检测系统。系统有以下几个模块：ZigBee传输模块，上位机系统以及对浓度数据的采集和校验转换等处理。ZigBee模块负责从PM2.5传感器中得到浓度数据，然后通过无线传输数据。由arm cortex a8硬件平台和运行在上面的嵌入式linux系统组成的上位机来接收从ZigBee得到的数据，最终得出检测环境中PM2.5浓度值。相比其他大型的检测装置，本设计轻便，可移动，更接近民用。同时也是嵌入式开发的一个很好的应用。 41737
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关键词： PM2.5；嵌入式linux；arm；传感器；ZigBee
文献1. 《GB3095-2012 环境空气质量标准》
主要提取内容有：PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是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。与较大的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质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。2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。论文网
文献2:《我国 PM2.5的现状与防治对策》
针对PM2.5,阐明了概念,指出了危害,分析了它产生来源,提出了防治对策。2012年2月29日,国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议,同意发布新修订的《环境空气质量标准》(GB3095-2012),全面部署大气污染综合防治重点工作。为使环境空气质量评价结果更加符合我国的实际状况,更加接近人民群众切身感受,该标准增加了PM2.5的监测指标。
文献3：《浅析中国 PM2.5 现状及防控措施》
描述了目前国内外的PM2.5监测系统价格高，体积大，网络扩展性能差，文护成本大，无法广泛使用。PM2.5监测站装置目前基本以专业为主，而一个专业站点的成本大约在几十万，整套系统成本在几千万甚至上亿级别，远非个人家庭能接受。得知这些之后我萌发了自己做个PM2.5参数实时检测的装置。
文献4：《GP2Y1051 AU0F夏普PM2.5灰尘传感器 手册》
本系统使用夏普公司生产的PM2.5灰尘传感器GP2Y1051AU0F。空气中的粉尘导致散射的光从不同角度射入传感器汇中光接收元件，由此产生的光线变化，再经过电路转换输出对应变化的电压值。
传感器输出方式有模拟端口AD转换输出和串口输出两种方式，本设计采用的是串口输出，波特率是2400 bit/s， 7个字节表示一个浓度值。电压输出转换公式：Vo=(Vout(H)*256+Vout(L))/1024*5
例如：Vout(H)=0x01，转换为10进制为1；Vout(L)=0xe0,转换为10进制为224； 则Vo=(1*256+224)/1024*5=2.344 V ，Vo乘以常量K即可得到灰尘浓度。
单位为ug/m3。（K可通过查阅手册获得）
文献5：《IEEE 802.15.4 low rate-wireless personal area network coexistence issues》
IEEE Standard for Information technology Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks
Specific requirements
文献6：《张艺-基于ZigBee的无线组网技术的研究与实现》
文献主要介绍ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一种低速短距离传输的无线网络协议。ZigBee协议从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制层(MAC)、传输层(TL)、网络层(NWK)、应用层(APL)等。其中物理层和媒体访问控制层遵循IEEE 802.15.4标准的规定。