基于单片机的教室空气质量监测系统设计

魏雅文

（沈阳市化工学校，辽宁 沈阳110122）

1 概述

基于单片机的教室空气质量监测系统，是由若干子设备和一个计算机上位机软件构成的系统，设计背景是将某一教学楼内所有教室的空气质量进行实时监测。由于该系统比较庞大，因此本文着重论述系统中各子设备的设计方案。本设计教室空气质量监测子系统中，主要对教室内的一氧化碳指数、二氧化碳指数、硫化物指数、粉尘颗粒（PM2.5）指数、教室温湿度和声音强度参数进行采集和分析。其中，前4 项指标为关键指标，教室的温湿度和声强参数为附加功能，其中温湿度是较为常用的室内参数，声强检测可使学生在自习室保证安静。

2 系统整体方案设计

2.1 系统整体功能描述

教室空气质量监测系统中每个子系统的主要功能是，通过装置和传感器位置的有效安装，实时监测对应教室内的各项指标参数，其中关键监测参数为4 项，分别是室内一氧化碳指数、二氧化碳指数、硫化物指数（二氧化硫）、粉尘颗粒（以PM2.5 为主）指数；次要监测参数为3 项，分别是温度、湿度和声音强度。子系统装置中以串行通信方式，与总监控室的计算机相连，将数据实时传送至上位机软件中。在总监控室中可以查询所有被监测教室的各参数实时数据和历史数据。在各个被监测教室中，包含一个触摸屏，能实时观察到当前教室的各项参数指标，以及当前提示信息。

2.2 系统控制器方案设计

在室内环境智能监测系统的下位机子系统中，需包含由控制核心构成的电子系统，作用是处理由传感器采集的各类参数（上文提到的7 项监控指标），随后将转换完毕的信息传送至上位机。……