基于C8051的智能可吸入颗粒物采样器的分析及设计

发布时间：2023-04-28 01:52

　　随着工业化的发展，大气污染也更加严重了，全球越来越多的国家都出现了环境问题，这些问题的出现不仅破坏了地球的和谐，更是危害到了人体自身的健的健康，因此必须要采取一定的措施来处理这些污染问题。颗粒物污染是大气污染的一种重要的组成形式，它对人体的呼吸系统危害非常大，人体的健康状况会随着空气中的颗粒物的浓度增大而下降，所以必须将空气当中的颗粒物浓度控制在一定的范围内，也就要将颗粒物进行采样并评判它的浓度大小是否为合理范围。 目前，国内外颗粒物采样器的研究方法有很多，本文是基于传统采样原理基础上采用一种新的方法来得到颗粒物浓度。该系统主要原理是首先将空气通过采样器切割部分将其进行“切割”，这样就可以使得使空气中粒径大于PM10以上的颗粒物分离开来，然后再将这些颗粒物称重并且将采样的空气体积进行处理，最后得到PM10颗粒物的浓度，本文的主要工作如下： 1.分析了颗粒物采样器的研究背景，介绍了颗粒物的相关定义和对人体的危害，针对颗粒物污染现象提出了采样器研究的意义。同时，基于传统的空气质量监测方法以及颗粒物的相关理论知识，确定了本文研究的采样器功能。 2.从恒流测量方法原理的基础上面，建立了大气颗粒...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景
    1.2 大气颗粒物采样的发展现状
        1.2.1 大气颗粒物的定义
        1.2.2 采样器的国内外研究现状
    1.3 采样器研究的意义
    1.4 本文的主要内容
第2章 智能颗粒物采样的理论研究
    2.1 颗粒物的质量谱及相对比例
    2.2 空气颗粒物监测
    2.3 采样器的理论分析
        2.3.1 采样器的原理
        2.3.2 采样计算
    2.4 恒流功能的理论分析
        2.4.1 采样流量计分析
        2.4.2 恒流采样泵设计
    2.5 采样常用滤膜(纸)及其特性
    2.6 本章小结
第3章 智能颗粒物采样器总体设计分析
    3.1 智能颗粒物采样器的原理及主要技术指标
    3.2 系统设计原则
    3.3 总体研究方案
    3.4 控制芯片 C8051F340
        3.4.1 芯片功能描述
        3.4.2 内部振荡器和定时器分析设计
        3.4.3 复位电路
        3.4.4 可编程数字 I/O 和交叉开关分析设计
        3.4.5 10 位 ADC 分析和 FLASH 存储器
    3.5 本章小结
第4章 系统硬件分析设计
    4.1 系统硬件概述
    4.2 传感器的设计
        4.2.1 压差传感器
        4.2.2 温度传感器
    4.3 串行存储器芯片的设计
    4.4 时钟/日历芯片 ISL12028
    4.5 TFT3224 显示屏
        4.5.1 工作原理
        4.5.2 总线时序
    4.6 ICL7660 芯片
    4.7 电源设计
    4.8 按键电路设计
    4.9 报警指示电路设计
    4.10 本章小结
第5章 软件分析方案
    5.1 单片机程序流程图
    5.2 I2C 协议通讯
        5.2.1 I2C 启动和停止条件
        5.2.2 数据传送及标志位
    5.3 单片机 I2C 协议通讯设计
    5.4 系统显示界面程序设计
        5.4.1 显示屏显示功能设计
        5.4.2 时间功能设定
    5.5 温度流量数据采集
        5.5.1 流量数据采集
        5.5.2 温度传感器数据采集
    5.6 本章小结
第6章 采样数据分析
    6.1 数据处理原因
    6.2 采样数据中的误差分析
        6.2.1 误差产生的原因分析
        6.2.2 误差的分类及定义
    6.3 测量结果的处理方法
    6.4 实验室采样数据记录
    6.5 采样器恒流性能及其他性能验证
    6.6 本章小结
第7章 总结展望
    7.1 工作总结
    7.2 总结展望
参考文献
致谢



本文编号：3803498