（沈阳工学院 辽宁抚顺 113006）
摘要：随着单片机科技的进步与发展，以单片机为基础的智能产品已经渐渐的走进人们的生活中，本次设计家居智能空气质量检测系统不仅可以实时检测室内的空气质量，还加入了煤气检测系统，即满足了人们的需求还解决了安全问题。
关键词：ST98C52；蓝牙模块
1 设计背景
现阶段空气污染状况不断加剧，不管是来自装修，还是大自然的灰尘，室内空气污染高出室外5至10倍，本文课题以单片机为主控芯片，以PM2.5检测传感器、温湿度传感器和一氧化碳传感器为主要输入硬件，LCD1602显示器和声光报警为输出硬件，设计出一款对空气质量实时测控的系统。
2 设计原理
整个智能空气质量检测系统是以STC98C52单片机为核心，通过外部各种模块和传感器的配合，实现实时检测室内空气质量，并能检测室内是否含有煤气并进行警报等，整个系统具有一个蓝牙模块，用户可以通过手机连接并发送信息，这样就可以在范围内的任何地方查看室内空气的质量情况，此次设计用到的传感器具体名称和功能如下：
2.1 一氧化碳传感器
在本次设计中选用了MQ-7一氧化碳传感器模块，该气体传感器对一氧化碳具有极高的灵敏度，是一款适合多种应用的低成本传感器，使用方便，价格低廉，适合在家庭中使用。气体传感器所使用的气敏材料是在清洁空气中导电率较低的二氧化锡。并采用高低温循环检测方式。低温检测一氧化碳，传感器的导电率随空气中的一氧化碳气体浓度增大而增大。高温清洗低温时吸附的杂散气体。使用简单的电路即可将电导率的变化，转换为与该气体浓度相对应的输出信号。
2.2 PM2.5检测模块
该模块含有光学灰尘传感器CP2Y1014AU，该传感器具有体积小巧，灵敏度高等特点，可以用来测量0.8微米以上的微小粒子，可检测环境中烟气、粉尘、花粉等浓度。
电路中还含有AD转换电路，是将粉尘传感器输出的模拟信号转化为数字信号，然后将信号送入单片机进行处理。使用了ADC0832芯片，该芯片是美国国家半导体公司生产的一种 8 位分辨率、双通道 A/D 转换芯片。ADC0832 为 8 位分辨率 A/D 转换芯片，其最高分辨可达 256 级，可以适应一般的模拟量转换要求。
2.3 声光报警系统
声光报警系统电路采用了5V有源蜂鸣器模块与LED灯，其中5V有源蜂鸣器模块中采用了三极管9012来驱动，当连接单片机的引脚为被单片机置为低电平时，蜂鸣器就会鸣叫报警，反之则不鸣叫；当蜂鸣器鸣叫时，LED灯与蜂鸣器协同工作，发出光亮。
2.4 温湿度检测传感器
本次采用了DHT11温湿度传感器，该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合性传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感器技术。传感器内包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件。因此该产品具有品质卓越，超快响应，抗干扰能力强，性价比高等优点，具有极高的可靠性与稳定性。使用该模块时单片机程序会发送一次开始信号，当模块接收到开始信号后会从低速模式转为高速模式并会触发一次温湿度采集，如果没有接收到单片机发送开始信号。该传感器不会主动进行温湿度采集，采集数据后转换到低速模式。
2.5 蓝牙模块
蓝牙模块，是一种集成蓝牙功能的PCBA板，用于短距离无线通讯，按功能分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块。蓝牙模块是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于无线网络通讯，大致可分为三大类型：数据传输模块远程控制模块等。
图2 空气质量检测系统的系统框图
3 结论
首先接通电源，单片机上电后，各个传感器开始工作。温湿度传感器和pm2.5传感器会接收单片机发送的检测指令并开始获取周围环境的温湿度情况和pm2.5数值，通过ADC0823转换数据后发送到单片机，单片机程序处理接收到的数据并显示到LCD602屏幕；一氧化碳传感器会在单片机上电后进行实时检测，当环境中一氧化碳的浓度超标时，会触发声光报警系统，整个系统就会报警。在使用过程中，用户可以通过手机连接系统中的蓝牙模块，实现在手机中远程查看周围环境的各种数值。
参考文献：
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作者简介：
李欣怡（1982—），女，辽宁丹东人，学生，现学习电气工程及其自动化专业。
论文作者:唐健峰
论文发表刊物:《河南电力》2018年17期
论文发表时间:2019/3/5
标签：传感器论文; 模块论文; 单片机论文; 氧化碳论文; 蓝牙论文; 空气质量论文; 蜂鸣器论文; 《河南电力》2018年17期论文;