空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)

大氣污染物經(jīng)工廠直接排放或間接排放到大氣中,，嚴重地危害到人們的身體健康,。課題組設(shè)計了基于ZigBee技術(shù)的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)，監(jiān)測人員只需在監(jiān)測區(qū)域放置空氣質(zhì)量檢測儀,，即可時時獲取區(qū)域內(nèi)各種污染氣體濃度及對應(yīng)指標,，為及時處理大氣污染突發(fā)時間提供有力的技術(shù)保證,。

1系統(tǒng)工作原理

1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

本文設(shè)計的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)實現(xiàn)全天候、自動化,、主動獲取空氣質(zhì)量信息,。本文的空氣質(zhì)量檢測儀原理框圖如圖1所示，采用上下位機相結(jié)合的設(shè)計方式,，下位機由傳感器模塊,、數(shù)據(jù)處理模塊（CC253X芯片）、數(shù)據(jù)傳送模塊等部分構(gòu)成,；上位機由測控計算機,、通訊模塊構(gòu)成。由微處理器通過傳感器模塊采集空氣質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)并通過zigbee模塊傳輸至測控計算機,，測控計算機完成對空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)的處理分析,，為管理人員提供做出判斷或決策的依據(jù)。從而實現(xiàn)對特定區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量實時監(jiān)測,。

1.2ZigBee技術(shù)簡介

ZigBee無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由許多傳感器以自組織方式構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò),它綜合了傳感器技術(shù),、嵌入式計算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和ZigBee技術(shù),可廣泛應(yīng)用于工業(yè)監(jiān)測,、安全系統(tǒng),、環(huán)境監(jiān)測和軍事等領(lǐng)域。ZigBee技術(shù)是一種低速率,、低功耗,、低復(fù)雜度、低成本的雙向無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù),。

2系統(tǒng)電路設(shè)計

本文無線收發(fā)模塊采用芯片CC2530,。CC2530是用于2.4-GHzIEEE802.15.4、ZigBee和RF4CE應(yīng)用的片上系統(tǒng)(SoC)解決方案,。以較低的總的材料成本建立網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,。CC2530結(jié)合了LX的RF收發(fā)器的優(yōu)良性能，業(yè)界標準的增強型8051CPU,，系統(tǒng)內(nèi)可編程閃存,，8-KBRAM和其它強大的功能。充分考慮到應(yīng)用環(huán)境,，結(jié)合CC2530具有不同的運行模式,，使得它尤其適應(yīng)超低功耗要求的系統(tǒng)。如圖2所示,。

3系統(tǒng)軟件設(shè)計

3.1CC2530芯片的軟件設(shè)計

設(shè)計中CC2530單片機程序的編寫環(huán)境為IAREW8051V8.1集成開發(fā)環(huán)境,，使用C語言編寫，使程序移植和調(diào)用方便,、靈活,，能ZDCD的提高系統(tǒng)程序的可靠性和穩(wěn)定性,。由主程序，AD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,，通訊三個模塊組成,。數(shù)據(jù)的.采集要求每秒采用一次，采用定時中斷的方式執(zhí)行數(shù)據(jù)的采集,，將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換后通過串行數(shù)據(jù)通信發(fā)送給ZigBee芯片。

3.2應(yīng)用程序設(shè)計

空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng)上位機部分是采用Microsoft公司的VC++6.0進行開發(fā),，以Zigbee通信方式實現(xiàn)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)（溫度,、濕度、PM2.5,、PM10等參數(shù)）的存儲與和讀取,。根據(jù)實際需求，應(yīng)用程序份為用戶界面和數(shù)據(jù)管理兩部分,。管理人員可以通過用戶界面實時,、直觀的了解檢測區(qū)域內(nèi)相關(guān)信息，可對檢測區(qū)域的空氣質(zhì)量安全的進行評估與決策,，數(shù)據(jù)管理部分將所有數(shù)據(jù)以及分析狀況進行儲存,，方便用戶隨時查詢。檢測系統(tǒng)軟件界面如圖3所示,。

4結(jié)論

本文中所設(shè)計的空氣質(zhì)量檢測系統(tǒng),，實現(xiàn)了對空氣質(zhì)量各類指標的動態(tài)檢測、測試分析,、數(shù)據(jù)保存等功能,，滿足在多樣化的環(huán)境下獲取大量像是、可靠的信息,。該系統(tǒng)具備操作方便,、易于控制、穩(wěn)定運行且實時性好等特點,?？蓮V泛適用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域,。