一种基于STC89C52的室内空气检测系统

王翰平+徐俊玺+刘正云

摘要：為实现对室内空气质量的实时监测，保护人们的身体健康，设计一种基于单片机的室内空气检测系统。该系统以单片机STC89C52为核心，利用PM2.5粉尘、温湿度传感器检测室内粉尘的浓度及温湿度值，当浓度及温湿度值超过预先设定的阈值时，发出声光警报。该系统具有低功耗、高精度和灵活性强等特点，是一种实用的室内空气质量检测系统。

关键词：空气检测；单片机；传感器；显示

中图分类号：TP29 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）11-0098-01

医学研究表明人类发病率、死亡率与室内空气的质量有很大的关系[1]，室内空气质量的好坏直接影响人体健康[2]。本文提出一种室内空气检测系统，可实时检测室内温湿度值、PM2.5粉尘，并用LCD1602完成显示。若检测的数据高于设定阈值，GSM模块发送检测的信息给手机，提示注意，实现声光报警。

1 系统总体设计

如图1所示为室内空气质量检测系统结构图，该系统以STC89C52为控制核心，PM2.5粉尘传感器将信号传送给ADC0832，完成A/D转换后传送给STC89C52；由DHT11温湿度传感器将温湿度信号传送给STC89C52，单片机完成信号处理后，形成精度较高的数字信号输出给LCD1602显示。若检测的数据高于设定阈值，通过GSM模块发送短信给手机，提示注意，实现声光报警[3]。

2 硬件电路的设计

本文CPU芯片选取STC89C52单片机[4-5]。Sharp GP2Y1010是光学空气质量传感器，其内部有光电晶体管和红外线发光二极管，可测量烟草产生的烟气、花粉、房屋粉尘和PM2.5粉尘等，粉尘传感器的引脚如图2所示。

数字传感器DHT11是功耗很低的测量温湿度的元件，由电阻式测湿元件和NTC测温元件组成。引脚如图3所示，引脚1接电源正极；引脚2接数据端；引脚3为空脚，悬空不用；引脚4接地端。

M900A模块接口如图4所示，它是尺寸紧凑、高可靠性的无线模块，采用功能强大的ARM9216EJ-S处理器作为内核，采用SMT封装的四频GSM/GPRS模块，SIM900A GSM/GPRS使用工业标准界面，可以实现小尺寸、低功耗的语音、数据和传真信息的高速传输。

3 软件电路的设计

根据本文系统的功能，将软件模块分为初始化模块、数据信息采集、A/D转换子程序、显示子程序和报警子程序，各模块的执行流程如图4所示。

4 结语

本系统能实时采集室内温湿度、PM2.5粉尘数据，并完成存储、显示及报警工作，以STC89C52为硬件设计核心，以C语言完成程序的编写，该系统具有低功耗、高精度和灵活性强等特点。

参考文献

[1]徐伟，刘志坚.现代建筑室内空气检测技术[M].天津：天津大学出版社，2016.

[2]张伟.室内空气污染危害及防治对策[J].环境研究与监测，2013，26（2）：43-45.

[3]郑德忠，赵乐平.红外吸收粉尘传感器的设计[J].激光与红外，2012，42（9）：1007-1010.

[4]刘少军，王瑜瑜.基于单片机控制的空气质量检测系统的设计[J].机械与电子，2012，22（9）：53-56.

[5]李军，幸坚炬，李木荣.室内空气质量检测系统的实现[J].广东技术师范学院学报（自然科学版），2014，23（7）：39-42.

Abstract：In order to monitor indoor air quality and protect people's health， an indoor air detection system based on SCM（single chip microcomputer）is designed.The system takes STC89C52 as the core.using smoke.Using dust sensor to detect dust concentration.Using temperature and humidity sensor to detect temperature and humidity.When the concentration， temperature and humidity value exceeds the limit value，the sound and light alarm began to work.The system has the advantages of low power consumption， high precision and flexibility， and is a practical indoor air quality detection system.

Key Words：air detection；single chip microcomputer；sensor；displayendprint