英特尔 Quark 开发者俱乐部——PM2.5细颗粒监测与控制系统

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PM2.5细颗粒监测与控制系统

来源：电子产品世界　时间：2014-11-28

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　　一、项目介绍

　　灰尘传感器把监测到的PM2.5细颗粒灰尘信息转换为电压值，而采集终端的Quark通过AD采集电压，并通过以太网控制模块入网。用户通过手机安卓客户端访问采集终端的web服务器来获取浓度信息，可以实时监测所放置单片机地点的空气状况。并可以通过安卓端来控制相应的固态继电器的开关，以达到控制相应电器设备的目的。

　　基本功能：

　　Ø本品可以设定相应的PM2.5空气数值，使当达到一定的数值时，自动打开或关闭相应的电器设备比如空气净化器、空调，开窗通风，以达到实时监测与改善当地空气状况的目的，以此来实现对周围环境空气质量的监测与调控。

　　Ø灵敏度：0.5V/(0.1mg/m3)

　　Ø工作温度：-40——105℃

　　Ø安卓端适用手机版本：2.3及以上

　　Ø空气质量控制等级：以国家公布的空气质量新标准分成6个等级，可自由选择

　　主要元器件：

　　8G TF卡、SSR固态继电器、Intel Galileo 开发板、

　　3.5mm尖端连接9针串口线、GP2Y1010AU0F 、灰

　　尘传感器、INTEL N135 MINIPCI-E 无线+蓝牙4.0无

　　线网卡

　　开发环境：

　　Arduino

　　开发者个人情况：

　　个人目前的技术知识技能，430-F149系列单片机的熟练运用，stm32嵌入式的初步掌握以及linux系统与开发环境正在学习

　　二、英特尔Galileo开发板设计应用

　　整个系统分为三个部分：数据采集和处理，建立无线通信信道和软件开发。

　　第一部分：单片机连接粉尘传感器DSM501和温湿度传感器SHT11，采集粉尘浓度、空气温湿度信息;

　　第二部分：使用Zigbee技术建立无线信道。网络中有两个单片机CC 2430。前端单片机与传感器连接将数据发送到接收端单片机。接收端单片机是整个Zigbee无线网络的核心，它负责建立一个新的连接，并管理网络连接。

　　第三部分：接收端单片机和PC主机连接并通过串口传递数据;PC主机通过软件读取数据并进行分析、统计和显示。

　　网络的建立：粉尘传感器、温湿度传感器与前端单片机的连接建立;接收端单片机与PC机连接的建立(通过USB接口);

　　收端单片机和PC主机工作，准备建立无线网络，等待前端节点的加入，连接建立后，节点信息将反馈到PC主机;

　　打开PC主机软件，等待数据传输;

　　对前端采集设备进行加电;

　　PC主机通过收端单片机将收到前端设备地址信息，无线传输网络建立起来;系统软件将接收到粉尘浓度和温湿度信息。

　　伽利略开发板在项目里面起到了什么作用：

　　主要用作构架web服务器，与各模块通信

　　研究目的：

　　据调查显示，空气中小于10微米直径的悬浮粒子，被定义为可吸入悬浮粒子，它们能够聚积在肺部，危害人类健康。而直径小于2.5微米的颗粒，对人体危害最大，因为它可以直接进入肺泡。

　　2013.10.17 世界卫生组织首次认定PM2.5致癌!

　　北京市环保局相关负责人表示，综合观测实验室的研究性监测数据，只能代表其所在地这一点位的PM2.5浓度水平。但不能代表全市情况，总体情况和当地情况差别巨大，数据仅供市民参考。

　　随着人们对环境关注的程度越来越大，尤其是对自己身边，或家庭中的空气质量更是关注。就空气质量不好的时候，如何采取及时有效的必要手段都会成为人们心中关注的焦点。但是现在市面上的pm2.5检测仪价格都在8万元至38万元之间, 缺乏对于小范围的PM2.5价格平民化的监测装置，而且不能够实现远程监测，更不能设定空气质量值反馈以控制相应的电器设备。

　　三、项目点评

　　开发难度：难度中等，关键是整个系统完整度不错，涉及的技术点较全面，跨科很多

　　创新性：切入当前环保健康主题，时代感强烈

　　可发展性：智能家电是未来的趋势，项目可利用Galileo丰富的扩展性，扩展出除温度，PM2.5以外的各种家庭健康指标监控，比如：厨房燃气泄露监控，卫生间异味监控，噪音，湿度，氧气含量，各种病毒，细菌等

　　实用性：项目成本低，可行性强，只需要添加各种传感器，和对应控制就可以实现需求

　　四、项目图片