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室内空气质量监测与控制系统设计及应用近年来，由于城市化进程不断发展，人们对室内空气质量的重视越来越高。
细菌、有害气体、PM2.5等空气污染物的存在已经引起了广泛的关注。
在这种情况下，室内空气质量监测与控制系统开始为人们所重视。
一、室内空气质量监测系统的设计室内空气质量监测系统主要由传感器、控制器、执行器和显示器等组成。
传感器、控制器和执行器构成了带有反馈系统的闭环控制系统。
传感器用来测量室内的相应参数（例如，温度、湿度、PM2.5等污染物浓度等）、控制器负责对传感器测量数据进行处理，执行器负责进行空气质量的控制，而显示器则是系统的数据接口，将控制系统的各种数据进行显示。
该系统的实现主要依靠传感器的测量。
传感器的种类很多，不同的传感器针对不同的参数进行测量。
例如，测量室内温度通常采用温度传感器，测量室内PM2.5浓度通常采用激光粉尘传感器等。
传感器可以采用有线或无线的方式将收集到的数据传输给主控制器。
主控制器会对数据进行分析，通过执行器来进行相应的控制，以达到室内空气质量的控制目的。
二、室内空气质量监测系统的应用1、家庭空气净化室内空气质量不佳，会对家庭环境和健康带来极大的影响。
家庭中应用空气质量监测和控制系统可以及时发现室内污染物的浓度情况，通过执行器进行相应的控制和净化，保证家庭环境的质量。
2、公共场所的空气净化公共场所，如商场、办公室、医院等，人员密集，污染物也随之增多。
空气净化系统可以实时监测和控制污染物的浓度，避免因长期暴露于有害物质而引发健康问题。
3、生产工厂的空气净化在生产车间中，如有害气体、颗粒物等浓度超标，会对生产环境和员工的健康造成影响。
利用空气质量监测和控制系统可以减少安全事故的发生，并保证员工的健康。
三、室内空气质量监测与控制系统的未来发展1、无线传输技术的应用目前，大多数室内空气质量监测系统采用有线方式将数据传输到主控制器，无线技术的应用将给室内空气质量监测系统带来更多便利，也逐步替代有线传输。
室内空气质量监测与分析系统设计室内空气质量是影响人们生活质量和健康的重要因素之一。
因此，设计一个有效的室内空气质量监测与分析系统对于提高居住和工作环境的舒适度以及预防室内污染是至关重要的。
室内空气质量监测与分析系统是一种通过实时监测和分析室内空气中的污染物浓度来评估室内空气质量的系统。
它可以帮助我们了解室内空气质量的状况，及时发现空气质量问题，并采取相应的措施来改善室内环境。
下面将从硬件设计、传感器选择、数据采集与分析以及应用前景四个方面进行详细的介绍。
首先是系统的硬件设计。
室内空气质量监测与分析系统的硬件设计应包括主控单元、传感器模块、通信模块和显示模块等组成部分。
主控单元负责控制系统的整体运行，传感器模块用于采集室内空气中的污染物浓度数据，通信模块用于与外部设备进行数据传输，显示模块则负责实时显示室内空气质量状况。
在硬件设计过程中，应考虑能耗和成本因素，并确保系统的稳定性和可靠性。
其次是传感器的选择。
传感器的选择对于室内空气质量监测与分析系统的准确性和可靠性至关重要。
常见的室内空气污染物包括二氧化碳、甲醛、苯等有机化合物以及PM2.5、PM10等颗粒物。
因此，系统应包括相应的传感器来监测这些污染物的浓度。
可以选择使用NDIR传感器来监测二氧化碳浓度，使用电化学传感器来监测甲醛和有机化合物浓度，使用光散射传感器来监测颗粒物浓度。
传感器的准确性和稳定性是选择传感器的重要考虑因素。
接下来是数据采集与分析。
数据采集是室内空气质量监测与分析系统的关键环节。
系统应具备数据自动采集、实时传输和存储的能力。
可以设计一个数据采集器来定时采集传感器测量值，并通过通信模块将数据传输到后台服务器或云平台进行存储和处理。
在数据分析方面，可以使用数据挖掘和机器学习算法来分析室内空气质量趋势、发现异常情况，并提供相应的解决方案。
数据可视化是一个重要的展示方式，可以直观地显示室内空气质量指标和趋势图，方便用户了解室内空气质量并做出相应的调整。
室内空气质量监测与优化系统设计导语：随着现代人们对健康生活的追求，室内空气质量逐渐引起人们的关注。
室内空气质量直接影响人们的呼吸健康，所以设计一套室内空气质量监测与优化系统变得十分重要。
本文将介绍室内空气质量监测与优化系统的设计原则、关键技术和实施方案，旨在帮助读者更好地理解和运用这种系统。
一、设计原则1. 致力于保护和改善室内空气的质量：室内空气质量监测与优化系统的首要目标是保证室内空气的新鲜和清洁。
通过监测关键指标，如PM2.5、甲醛等有害物质，系统能够实时检测室内空气的质量，及时发现和解决潜在的污染源。
2. 可靠的监测与优化手段：室内空气质量监测与优化系统应具备可靠的监测手段，如传感器、检测仪器等，能够准确、可靠地监测空气中的有害物质。
同时，系统应该提供针对不同污染源的优化方案，如通风换气、空气净化器等，以保证室内空气的质量。
3. 兼容性与易扩展性：室内空气质量监测与优化系统应具备兼容性和易扩展性，以适应不同类型的室内环境。
系统的设计应考虑到不同的房屋结构、使用功能和人员密度，以满足不同环境下的需求。
二、关键技术1. 气体传感技术：气体传感器是实现室内空气质量监测的核心技术。
常见的气体传感器包括甲醛、二氧化碳、PM2.5等多种传感器。
这些传感器通过感知室内空气中的污染物浓度，将数据实时传输给系统，以便分析和优化。
2. 实时数据处理与分析技术：室内空气质量监测与优化系统需要对大量的实时数据进行处理和分析。
数据处理技术包括数据挖掘、大数据分析等，通过对数据的分析，系统可以准确判断空气质量情况，并及时采取优化措施。
3. 智能控制技术：室内空气质量监测与优化系统需要具备智能化的控制技术，以实现自动化的监测和优化。
智能控制技术可以通过与传感器、净化设备等的联动，实现根据实时数据自动调节通风、空气净化等设备，提高系统的智能化水平。
三、实施方案1. 硬件设备的选择：根据具体场景和需求，选择适合的气体传感器和数据采集设备，确保系统的稳定性和可靠性。
室内空气质量控制系统设计室内空气质量控制系统应该能够有效地监测和控制室内的空气质量。
监测系统可以检测和测量室内的温度、湿度、CO2浓度、PM2.5浓度等关键参数，以帮助我们了解室内空气的质量状况。
控制系统可以根据这些监测数据，自动调整室内的温度、湿度和空气循环系统等，以达到提供一个健康舒适的室内环境的目的。
在系统设计中，首先需要考虑的是监测设备的选择。
对于温度、湿度等参数的监测，可以采用常规的传感器进行监测。
对于CO2浓度和PM2.5浓度的监测，可以选择相应的气体传感器和颗粒物传感器。
这些传感器需要采集数据，并将数据传输到控制系统中进行分析和处理。
控制系统的设计是整个系统的核心。
首先，需要设置合适的控制算法，以根据监测数据调整室内环境。
例如，在温度和湿度方面，可以根据监测数据控制空调系统和加湿器的工作状态和设置温度和湿度的范围。
在CO2浓度和PM2.5浓度方面，可以根据阈值设定，在达到预定的浓度上限时，触发通风系统的工作以换气，并根据需要过滤空气中的颗粒物。
控制系统还应该具备良好的人机交互界面，以使用户能够方便地了解室内空气状况和调整设置。
可以使用显示屏或者手机APP等方式，显示实时的监测数据，并提供用户操作界面。
此外，还应该考虑系统的可靠性和实时性。
可靠性包括系统的容错能力和长期稳定性，能够确保系统在长时间运行中不出现故障。
实时性是指系统能够及时响应监测数据的变化，并做出相应的调整。
总的来说，室内空气质量控制系统设计需要结合传感器、控制算法和人机交互界面。
通过准确监测和合理调整温度、湿度和空气循环等参数，有效提升室内空气质量，为人们提供一个健康舒适的室内环境。
装配式建筑施工中室内空气监测与净化系统的选择室内空气质量是我们日常生活中十分重要的一个因素。
在装配式建筑施工中，为了保证施工现场室内空气的质量，需要选择合适的监测与净化系统。
本文将探讨装配式建筑施工中室内空气监测与净化系统的选择，并提供一些建议。
一、室内空气监测系统的选择1. 需求分析在选择室内空气监测系统之前，首先要对需求进行分析。
根据装配式建筑施工的特点，需要考虑以下因素：- 施工现场是否有粉尘、甲醛等污染物产生；- 是否需要实时监测室内温度、湿度等指标；- 是否需要自动报警系统来提醒施工人员。
2. 传感器类型选择根据不同的需求，可以选择合适的传感器类型。
例如，可通过PM2.5传感器监测细颗粒物污染物；通过挥发性有机物（VOC）传感器监测甲醛等污染物；通过温湿度传感器监测环境参数。
3. 数据记录和分析在室内空气监测系统中，数据记录和分析是非常重要的环节。
可以选择具有数据存储和远程监测功能的系统，方便后续对数据进行分析和整理。
4. 实时报警功能在装配式建筑施工中，由于存在一定的污染物排放，因此室内空气质量可能时刻发生变化。
为了及时发现问题并采取相应措施，室内空气监测系统应具备实时报警功能。
当室内空气质量达到一定阈值时，系统能够自动发出警报。
二、室内空气净化系统的选择1. 净化技术选择在装配式建筑施工中，常用的空气净化技术包括HEPA过滤、活性炭吸附、紫外线杀菌等。
根据实际情况选取合适的净化技术组合，以保证有效去除室内污染物。
2. 净化设备性能评估在选择室内空气净化设备时，需要考虑其性能指标。
首先是风量，即单位时间内设备处理的空气体积；其次是CADR值（清洁空气供给率），表示单位时间内设备能清洁的空气体积；还有噪音、能耗等指标也需要进行评估。
3. 设备安装与维护选择室内空气净化设备时，还需要考虑其安装和维护的便捷性。
设备应易于安装，并且维护成本较低。
此外，设备的滤芯更换周期也是一个重要考虑因素。
绿色民用建筑室内热湿环境与空气质量监测系统技术标准一、概述随着社会的发展和人们对生活质量的关注不断提高，绿色建筑成为了建筑行业的一个重要发展方向。
绿色建筑不仅要求在建筑的设计和施工过程中减少对自然环境的影响，还要求建筑在使用阶段能够提供良好的室内热湿环境和空气质量，以满足人们舒适健康的居住需求。
为了实现绿色建筑室内环境的监测和控制，研发了绿色民用建筑室内热湿环境与空气质量监测系统技术标准。
本文将对绿色民用建筑室内热湿环境与空气质量监测系统技术标准进行探讨。
二、系统功能绿色民用建筑室内热湿环境与空气质量监测系统主要包括以下功能：1. 实时监测：系统能够实时监测室内空气温度、湿度、PM2.5和CO2等指标，及时反映室内环境的变化。
2. 数据分析：系统具备数据存储和分析功能，能够对监测到的数据进行统计、分析和报表输出，为建筑管理者提供决策依据。
3. 报警功能：系统能够根据设定的标准值进行监测，一旦监测数值超过标准范围，系统将及时发出报警信号，提醒管理者进行调整。
4. 控制功能：系统能够与室内空调、净化设备等设备进行联动，实现对室内环境的智能控制。
三、系统技术标准1. 设备选型标准：系统应选择稳定可靠的监测设备，具备高精度和长期稳定的监测性能，能够适应不同室内环境的监测要求。
2. 安装标准：系统的监测设备应合理布局和安装在室内，保证监测点的代表性和准确性，同时避免设备之间的干扰和遮挡。
3. 数据传输标准：系统应具备远程数据传输功能，能够将监测数据实时传输到管理中心，实现远程监控和管理。
4. 数据存储标准：系统应具备可靠的数据存储功能，保证监测数据的完整性和安全性，并且能够支持历史数据的查询和分析。
5. 报警标准：系统应具备可靠的报警功能，报警信息应明确准确，同时具备多种报警方式，如声光报警、手机短信等。
6. 联动控制标准：系统应具备灵活可靠的联动控制功能，能够与不同厂家的设备进行联动控制，保证室内环境的舒适性和安全性。
基于无线传感网络的室内空气质量监测系统设计一、前言随着人们的生活水平不断提高，室内空气质量越来越受到人们的关注。
室内空气质量监测系统可以通过对室内空气的监测和分析，及时发现室内空气质量的问题，进一步保障人们的健康和生命安全。
本文就基于无线传感网络技术，设计一种室内空气质量监测系统，并对其进行详细的设计和说明。
二、系统架构系统由传感器、数据采集终端、通讯模块、数据处理终端四部分组成。
其中，传感器用于采集室内空气质量数据，数据采集终端用于汇集各传感器数据，并通过通讯模块将数据传输到数据处理终端，数据处理终端再对数据进行分析处理和存储展示等工作。
三、系统设计1、传感器选择室内空气质量监测需要同时测量多种参数，如温度、湿度、二氧化碳浓度、有害气体浓度等。
因此，我们可以选择多个传感器，将其综合作为一个完整的室内空气质量传感器节点。
2、数据采集终端数据采集终端可以使用单片机或者嵌入式处理器设计，主要功能是接收多个传感器节点的数据，并将这些数据进行汇总、处理和分析，再通过通讯模块上传到数据处理终端。
其具体实现方法可如下：（1）将传感器数据进行模数转换，使其能够被单片机或处理器识别。
（2）采用通用串行总线（I2C）或SPI总线等方式，将多个传感器节点通过数据线连接到一个嵌入式处理器上，成为传感器节点的三合一传感器数据采集终端。
（3）设定一个适当的采样频率，以保证所采集到的数据足够精确。
（4）再把采集到的数据通过网络通讯模块，进行有序地打包，传输给数据处理终端。
3、通讯模块通讯模块的主要作用是实现传感器数据的远程传输。
我们可以用模块如Wi-Fi模块、Mesh模块、LoRa模块等来实现。
（1）Wi-Fi模块传感器节点可采用Wi-Fi模块，通过TCP/UDP协议将采集到的数据直接传输到服务器。
由于Wi-Fi模块具有易于设置和操作的优点，因此被广泛应用于无线通讯并具有稳定性，是目前较为常用的通讯模块之一。
但是其缺点是在远离Wi-Fi接入点的情况下，传感器节点的数据传输效果会变得很不稳定。
室内环境监测与控制系统设计随着人们对室内空气质量的关注度逐渐增高，室内环境监测与控制系统的需求也越来越大。
一个高效的室内环境监测与控制系统可以提供稳定、舒适、健康的室内环境，同时节约能源。
本文将介绍室内环境监测与控制系统的设计要点，以及其中的关键技术。
1. 设计目标首先，确定室内环境监测与控制系统的设计目标是至关重要的。
不同的使用场景和需求会对系统的设计产生不同的要求。
例如，一个办公楼的设计目标可能是提供舒适的室内环境，同时降低能源消耗；而在一个实验室中，设计目标可能是确保室内空气质量达到特定的标准，以保证实验的准确性和安全性。
2. 环境监测室内环境监测是室内环境监测与控制系统的核心功能之一。
通过各种传感器和仪器，可以监测室内温度、湿度、空气质量、光照等参数。
这些数据可以实时地收集和分析，以便及时采取相应的控制措施。
温度和湿度传感器是常见的环境监测传感器。
它们可以测量室内温度和湿度的变化，并通过控制系统调整空调和加湿设备的运行状态，以保持室内舒适度。
空气质量是另一个重要的监测指标。
通过监测室内的二氧化碳浓度、挥发性有机化合物、颗粒物等指标，可以评估室内空气的质量，并制定相应的控制策略，如通风换气或调整空气净化系统的运行。
3. 控制策略室内环境监测与控制系统的设计还涉及控制策略的制定。
根据不同的设计目标，可以采取不同的控制策略。
常见的控制策略包括时序控制、反馈控制和预测控制。
时序控制是基于时间的控制策略，通过预设的时间表调整室内环境参数。
例如，在办公楼中，可以根据工作时间表设定恒温控制策略，以便在员工到达办公室之前自动调整温度。
反馈控制是根据环境监测数据实时调整控制设备的运行状态。
例如，当温度超过设定的范围时，系统可以自动启动空调或加热设备，以保持室内温度的稳定。
预测控制是根据历史数据和模型预测未来环境参数的变化，并调整控制设备的运行状态。
这种控制策略可以进一步提高系统的能效，如根据天气预报预测室外温度变化，并相应地调整空调系统的运行。
室内空气质量监测系统的设计与开发随着人们对生活质量和健康的要求提高，室内空气质量成为社会关注的焦点。
室内空气质量直接影响人们的健康和舒适感，因此，设计和开发一套可靠、高效的室内空气质量监测系统势在必行。
一、设计原则1. 多功能性：室内空气质量监测系统应该具备多种监测指标功能，包括温度、湿度、PM2.5、CO2等，并能够准确判断空气质量的好坏。
2. 实时性：监测系统应该能够实时监测室内空气质量，并能及时给出报警和提醒，以便人们可以适时采取措施改善室内环境。
3. 可扩展性：设计的监测系统应该具备可扩展性，能够根据需要增加新的监测指标或者连接更多的传感器，以扩大监测范围和提高监测精度。
4. 用户友好性：监测系统应该具备简单易用的用户界面，方便用户查看监测结果和数据分析，并能够提供专业的建议和改善方案。
二、系统组成1. 传感器：室内空气质量监测系统需要安装多个传感器来监测温度、湿度、PM2.5、CO2等指标。
传感器应该具备高精度、低功耗的特点，以保证监测数据的准确性和系统的长时间稳定运行。
2. 数据采集器：数据采集器用于收集传感器传回的数据，并进行处理和存储。
数据采集器需要具备较大的存储容量和高速的数据处理能力，以保证监测数据的及时处理和保存。
3. 数据传输模块：为了实现实时监测和远程访问，设计的系统需要具备数据传输模块，可以通过无线通信方式将监测数据传输到云平台或者移动终端。
数据传输模块可以选择使用无线传感器网络、蓝牙或者Wi-Fi等技术。
4. 云平台或移动应用：监测系统需要有专门的数据平台或者移动应用程序，用户可以通过该平台或应用程序查看实时监测数据，并进行数据分析和报表生成。
云平台或移动应用应该具备友好的用户界面和易于操作的功能。
三、系统工作流程1. 传感器数据采集：各个传感器分别采集温度、湿度、PM2.5、CO2等数据，并通过数据采集器传输给数据处理模块。
2. 数据处理和分析：数据处理模块对传感器采集到的数据进行处理和分析，并生成监测结果和报警信息。
基于STM32的室内空气质量检测系统设计随着城市化进程的加快，人们的居住环境逐渐恶化，室内空气污染成为人们面临的一个新问题。
污染的室内空气不仅会引起人们的身体不适，也会对人们的健康造成慢性危害，如呼吸系统疾病和过敏等。
因此，如何及时准确地监测室内空气质量成为了一个重要的课题，而基于STM32的室内空气质量检测系统则成为了一个不错的解决方案。
以下是本文将要介绍的内容：1. 室内空气污染源及影响2. 室内空气质量指标3. 基于STM32的室内空气质量检测系统设计4. 系统硬件架构5. 系统软件架构6. 实验结果与分析1. 室内空气污染源及影响室内空气污染源主要来自于以下几个方面：（1）人类活动：人类在呼吸、燃烧、摆放家电及电子用品等活动中会释放出二氧化碳、甲醛、苯等有害物质。
（2）装修：室内各种胶合板、涂料、家具等会释放出一些有害物质。
（3）烟雾：吸烟产生的烟雾、烧饭烟气等均可导致室内空气污染。
（4）其它：宠物、植物、地毯及家具搬运、室内食品等均可导致室内空气污染。
室内空气污染会给人类的健康造成不利影响，如：头晕、头痛、过敏、嗓子疼等不适症状；引起哮喘、慢性阻塞性肺疾病等；引起白血病、肝癌、肺癌等等。
2. 室内空气质量指标目前，国内公认的室内空气质量指标包括：（1）PM2.5：是指指空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，由于粒径小，可以悬浮在空气中长时间，是危害健康的主要污染物之一。
（2）CO2：是指空气中二氧化碳的浓度。
CO2浓度表示室内空气中是否新鲜，升高会会引起头痛、失眠、嗜睡等不适感觉。
（3）TVOC：是指总挥发性有机化合物，包括苯、甲醛、三甲胺等，易导致疲劳、头晕、呼吸困难等症状。
3. 基于STM32的室内空气质量检测系统设计3.1 系统硬件架构（1）传感器本系统通过PM2.5传感器、二氧化碳传感器、TVOC传感器以及温度湿度传感器对室内空气进行检测。
（2）主控板本系统采用STM32F103C8T6主控板，它具有高性价比、体积小、性能强大等特点。
研究生课程考试成绩单（试卷封面）任课教师签名：_____________日期：注：1.以论文或大作业为考核方式的课程必须填此表，综合考试可不填。
“简要评语缺填无效。
2. 任课教师填写后与试卷一起送院系研究生教务员处。
3. 学位课总评成绩以百分制计分。
摘要目前，人们大约90%勺时间在室内环境度过；因此，室内空气质量的好坏，直接关系到人体健康。
但是，现在室内空气质量监测设备价格昂贵、测量种类单一、不具有无线传输功能。
本课题针对室内空气质量监测设备的现状，结合现在最为热门的嵌入式Linux系统和ARMi理器，设计了一种集监测有害气体和可燃性气体为一体的基于嵌入式Linux的室内空气监测系统。
本文以室内空气监测系统为对象，首先介绍了室内空气质量的现状及存在的问题；其次论述了嵌入式系统的操作系统、处理器以及本监测系统的整体设计方案；最后重点介绍了监测系统的软、硬件设计与实现。
硬件设计方面，选用三星公司的32位的S3C2440A微处理芯片作为监测系统的硬件核心；软件设计方面，采用了嵌入式Li nux 操作系统作为软件开发平台。
在室内空气监测系统的软件设计部分，首先实现了LCD PCF8591 SHT71以及nRF24L01等硬件模块的Linux驱动程序设计；其次，设计了Linux应用程序实现对驱动程序的测试和验证；最后，设计了基于Qtopia的监测系统操作界面。
在本监测系统中采用嵌入式Linux系统，方便用户对系统的升级、移植和裁剪，而且Linux系统具有高稳定性和可靠性。
监测系统采用触摸屏技术，减少了按键方面的设计，使监测系统更加便携。
监测系统具有无线传输的功能，方便用户在远离恶劣环境的情况下进行室内空气质量的测试；同时解决了用户对室内空气质量进行多点测试时布线困难的问题。
关键词：嵌入式；S3C2440A Linux系统；气体监测目录摘要 (2)目录 (3)1绪论 (5)1.1 研究背景与意义 (5)1.2国内外研究状况与发展方向 (6)1.2.1 国内外研究状况 (6)1.2.2发展方向 (6)2嵌入式系统介绍与整体方案设计 (7)2.1嵌入式系统介绍 (7)2.2常见嵌入式操作系统简介 (8)2.2.1 VX W ORKS系统简介 (9)2.2.2 VIN CE系统简介 (9)2.2.3嵌入式L INUX系统简介 (10)2.3嵌入式ARM微处理器简介 (11)2.4监测系统的整体方案设计 (12)3室内空气监测系统的硬件电路设计 (14)3.1主控芯片S3C2440A模块设计 (14)3.2触摸屏及LCD模块设计 (15)3.3气体采集模块设计 (17)3.3.1 MQ-138气体传感器 (18)3.3.2 TGS2611 传感器 (19)3.3.3 PCF8591A/D转换芯片 (19)3.4温湿度采集模块设计 (20)3.5无线传输模块设计 (21)3.6报警模块设计 (22)4室内空气监测系统的软件设计 (23)4.1监测系统的驱动程序设计 (23)4.1.1 GPIO驱动程序设计 (24)4.1.2气体采集模块驱动程序设计 (27)4.1.3温湿度采集模块驱动设计 (29)4.1.4无线传输模块的驱动程序设计 (31)4.1.5触摸屏及LCD模块驱动程序设计 (34)4.2监测系统的L INUX应用程序设计 (36)4.3监测系统的C TOPIA用户界面程序设计 (38)4.3.1 Q TOPIA简介与Q TOPIA开发平台的搭建 (38)4.3.2监测系统的开机界面设计 (40)4.3.3监测系统的主界面设计 (41)5室内空气监测系统的测试结果与数据分析 (46)5.1监测系统的测试结果 (46)5.1.1传感器MQ-138和TGS2611的测试结果 (46)5.1.2温湿度传感器SHT71的测试结果 (48)5.1.1无线传输模块N RF24L01的测试结果 (48)5. 2监测系统的数据分析 (49)6总结与展望 (50)6.1总结 (50)6.2展望 (50)1绪论1.1研究背景与意义近年来，随着人们生活水平的不断提高，室内装修已成为人们改善生活条件、提高生活质量的重要组成部分，而由于装修引发的室内空气污染问题也相继产生，并日益受到人们的关注和重视。
除此之外，我们大部分时间都是生活在室内环境，如办公室、学校以及家庭；因此，室内空气质量的好坏，直接关系到人体健康。
大量研究表明，室内空气中已经监测到的有毒有害物质达数百种，常见的也有十多种，其中绝大部分为有机物。
加拿大环境卫生组织的研究发现，人类约70%勺疾病是由于室内环境的空气污染造成的。
目前我国每年由于室内空气污染引起的死亡人数已经达到100多万人，由此所造成的直接和间接经济损失高达200多亿美元。
目前，世界卫生组织已经把室内的空气污染列为影响人类健康的十大威胁之一，全球每年因此而导致死亡的人数达1000多万人。
因此对室内空气监测系统的研究具有重大的实际意义。
2003 年3月1日正式实施的“室内空气质量标准”中是我国第一步关于室内的空气质量标准，该标准把室内的化学污染、物理污染和生物污染列为室内空气中的三项主要控制指标。
该标准的实施一方面说明了室内空气污染对人类健康的重要影响，另一方面也说明了国家对室内空气污染问题的极度重视。
室内环境监测委员会于2004年从北京地区抽取一千户新装修家庭进行室内空气的监测，其抽检结果显示甲醛超标的占60%另外，深圳市的计量质量检测研究院也于2004年1-7月份，对全市的500 多套房子进行了室内空气的监测，其结果表明90%勺房子的甲醛浓度超标。
上述数据和行动充分说明室内空气的污染开始引起人们的普遍关注和重视；同时也需要采取相关措施来监测和减少室内空气的污染，提高室内空气质量，为人们提供一个健康的生活环境。
由以上的论述可以得出，室内空气污染问题已经引起全球的广泛关注，也给用于室内空气的监测、监控的仪器仪表带来了巨大市场。
因此对室内空气监测系统的研究具有非常重要的意义。
1.2国内外研究状况与发展方向1.2.1国内外研究状况根据相关的文献和网络资源，针对室内空气质量的监测设备的现状如下：在检测甲醛等有害气体方面，国外比较出名的公司及产品为：美国ESC公司的ES300手持式甲醛检测仪、英国的PPM400S甲醛检测仪等。
国内比较出名的公司及产品为：深圳市吉顺安科技有限公司的JSAB-CH20便携式甲醛测试仪、中国江苏的兴科仪器XK系列甲醛测试仪、南京鼎顶电子科技有限公司的DDJT-100家用甲醛检测仪等。
在检测可燃性气体方面，国外比较出名的公司及产品为：加拿大的MC2-V可燃性气体检测仪可燃气体检测仪、美国的霍尼韦尔X4-FL可燃性气体检测器等。
国内比较出名的公司及产品为：郑州迪凯科技有限公司的GA-10系列可燃性气体报警器、南京波腾科技工程有限公司GD-2000W可燃气体检测报警仪等。
虽然国内外生产室内空气监测设备的公司以及相关的产品已经很多，但是上面的相关设备也存在如下的一些不足之处：（1）上述仪器设备昂贵，如TSI公司生产的PPM400TI的价格约为一万多元人民币。
另外，仪器测定时间较长，每隔一段时间就需进行重新标定，需要专业人员进行操作，很难连续测定。
一种仪器只能采集一种气体，如果需要采集室内空气的多个空气参数，需要利用多种仪器进行采集，这种做法增加了室内空气监测的费用；由于仪器自身的误差，这种做法还有可能导致监测结果的误差增大。
（2）上述仪器的操作均是基于按键进行操作，比如，实现LCD背光亮度的调节、仪器自身的调零、校准等。
使用按键增加了仪器面板的面积和面板的制作难度，从而增加了仪器的结构成本；使用按键也增加了仪器的硬件成本和组装整个仪器的难度，从而增加了仪器的成本，不利于监测设备向着便携式方面的发展。
（3）上述仪器不具有无线数据传输的功能，不便于人们在远离恶劣环境的情况下进行室内空气的监测等。
1.2.2 发展方向随着微电子技术和集成电路的发展，以及嵌入式处理器和嵌入式系统逐步普及的趋势，使得室内空气监测系统开始向着智能化、小型化、便携性等的方向发展。
使其具有如下的特点：（1）具有智能处理数据的功能，智能仪器由于应用了嵌入式微处理器，不仅能进行气体浓度的测量，而且还具有对该测量结果进行诸如调零、中值滤波等比较复杂的处理功能。
（2）具有友好人机交互的功能，智能仪器使用触摸屏代替传统仪器中的按键，操作人员可以根据需要通过触摸屏输入相关命令，进而实现某种特定的测量功能，同时也减小了智能仪器所占的空间，便于实现仪器的便携式发展。
（3）具有在线可编程的功能，智能监测仪器一般都配有标准通信接口，如USB,UART RS485等。
可以与台式机或其他的监测设备一起组成用户所需要的测量测试系统，从而实现更加复杂的功能。
（4）具有用户可扩展的功能，智能仪器一般采用微处理器作为主控制器，其内部集成较多的功能，方便用户在智能仪器的使用过程中，根据自己的需求对智能仪器相关功能的进行扩展。
（5）规范化、通用性、可靠性和安全性设计也必将成为未来室内空气监测系统追逐的目标。
2嵌入式系统介绍与整体方案设计2.1嵌入式系统介绍所谓嵌入式系统是指以实际应用为中心，以嵌入式计算机技术为基础，软件硬件均可剪裁的专用计算机系统。
从20世纪70年代单片机的出现到今天，嵌入式系统已经有了近40年的发展历史，并且在各个领域都已经得到了广泛应用。
如平常所广泛使用的手机、IPAD网络机顶盒等都属于嵌入式设备。
随着信息数字化时代的到来，嵌入式系统进入了一个快速发展的时期。
应用软件硬件设备嵌入式处理器外围设备图2.1 嵌入式系统结构图嵌入式系统作为一类比较特殊的计算机系统，它一般包括如下的四个方面：嵌入式处理器、外围设备、嵌入式操作系统和应用软件，其关系如图2-1所示。
首先，嵌入式处理器和外围设备两个部分共同组成了嵌入式系统的硬件设备部分。
其中，嵌入式处理器是整个嵌入式系统的核心部分；外围设备是整个嵌入式系统中辅助嵌入式处理器完成LCD显示、数据存储等功能的其他部件。
其次，嵌入式操作系统不仅具有操作系统一般功能；同时在操作系统的实时性、应用专用性等方面具有非常突出的特点。
最后，嵌入式系统的应用软件是针对某一特定的应用领域，基于某一特定的硬件设备平台，用来实现用户的预期目标的计算机软件。
嵌入式系统拥有广阔的发展前景，嵌入式处理器的自主设计已经成为未来嵌入式领域的一大趋势。
综上所述，嵌入式系统是一个具有强大生命力的系统。
2.2常见嵌入式操作系统简介随着嵌入式系统的广泛应用，其程序的编写和设计也逐渐变的复杂，因此需要一个嵌入式操作系统来实现对整个系统的程序进行控制和管理。
嵌入式操作系统便应运而生。
而常见的嵌入式操作系统如下：2.2.1 vxWorks 系统简介vxWorks是一种嵌入式实时操作系统，是本世纪八十年代由美国的Wind River公司推出的一种为实时嵌入式系统设计的32位操作系统。
