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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。经过测试，此检测装置成功的在几个测试环境下进行了PM2.5浓度监测，并且检测结果比较准确。本设计具有体积小，重量轻，且性价比较高，更接近民用的特点。本设计也是嵌入式开发的一个很好的应用。 33592
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毕业论文关键词：PM2.5；嵌入式linux；ARM；传感器；ZigBee
Design of PM2.5 Dust Detection System Based on ZigBee
Abstract: This paper describes the design of a small PM2.5 detection system. The system has the following modules: ZigBee module, host computer system and the concentration data acquisition and verification of conversion processing. The ZigBee module is responsible for the obtained concentration data from the PM2.5 sensor, and then through the wireless transmission of data. PC by the arm cortex A8 hardware platform and run on the embedded Linux system is composed of receivingof data obtained from ZigBee, we can draw the conclusion that PM2.5 concentration detection in the environment value. After testing, the detection device and the success of the PM2.5 concentration monitoring in several test environments, and the detection result is more accurate. This design has the advantages of small volume, light weight, and high cost, more close civilian. A good design is theapplication of the embedded development.
Key words: PM2.5; Embedded Linux; ARM; Sensor; ZigBee
目 录
1引言 4
1.1 PM2.5的来源以及危害 4
1.2国内外PM2.5监测研究状况 5
1.3 ZigBee技术 5
2 系统设计方案 6
2.1 PM2.5灰尘检测方案比较 7
2.3 检测方案设计思路 9
2.4 系统总体设计框图 9
3 系统硬件设计 10
3.1传感器节点模块设计要求 11
3.2传感器节点模块总体设计 11
3.3协调器模块 15
3.4上位机硬件模块 15
4 系统软件设计 16
4.1 ZigBee集成开发环境IAR搭建 17
4.2传感器节点模块程序设计 18
4.3协调器模块程序设计 21
4.4上位机嵌入式linux系统介绍以及linux内核移植 22
5 系统测量结果以及仿真 27
6 总结 29
参考文献 30
附录 31
致谢 35
基于ZigBee的PM2.5灰尘检测系统设计
1引言
1.1 PM2.5的来源以及危害
PM2.5主要是由可溶性气体和直径<=2.5um的固体小颗粒形成,雾霾的形成就与PM2.5浓度有关。它粒径小，传播距离远，空中停留时间长，含有大量有害物质，人类的肺部对PM2.5没有过滤能力，因此会受到极大的侵害。这些有害的颗粒大量进入支气管，很容易患上气管炎，哮喘等呼吸道疾病。因此PM2.5对大气环境的危害和人类健康的威胁不容小觑[1,2]。
1.2国内外PM2.5监测研究状况
经过相关资料的查询，国内外PM2.5检测方法有有颗粒物分析仪检测，光谱分析，称重法。在线分析仪监测经常用在在一些小型的监测中；称重法适合在精密度要求高有实验室还有专业的人员的情况下；光谱法经常用在医院和一些地铁交通等环境条件比较特殊的应急检测当中。