[發明專利]基于STM32的PM2.5濃度檢測系統及其檢測方法

在審

• 申請號: 201811326302.2
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109444007A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 聶莉娟;顧亞文;奚科芳;杭莉;楊志杰;方志偉;楊娟;張若儒;蔣林
• 申請（專利權）人: 金肯職業技術學院
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N15/02;G05B19/042
• 代理公司: 南京泰普專利代理事務所(普通合伙) 32360
• 代理人: 竇賢宇

本發明公開了一種基于STM32的PM2.5濃度檢測系統及其檢測方法，在于通過嵌入式技術、控制技術與傳感器技術相結合而實現對PM2.5的檢測的環境檢測系統。本次設計具有很明顯的優勢就是簡單便攜并且材料不貴，可操作的精度要求比較高，并且具有可調節的優點，此次設計以STM32作為控制中心，傳感器采集的顆粒物濃度經過AD轉換成數據，通過單片機計算輸送給顯示屏顯示，當超過設定最大爆表值時蜂鳴報警，實現高效便捷的檢測PM2.5濃度的作用。

技術領域

本發明屬于PM2.5濃度檢測的技術領域，特別是涉及基于STM32的PM2.5濃度檢測系統及其檢測方法。

背景技術

目前大多數PM2.5濃度檢測裝置的MCU都是采用51基本型和52增強型單片機為控制核心。51單片機是對所有兼容Intel8031指令系統的單片機的統稱，這一系列的單片機的始祖是Intel的8031單片機，后來隨著flash ROM技術的發展，8031單片機取得了長足的進展成為了應用最廣泛的8bit單片機之一，他的代表型號就是ATMEL公司的AT89系列。本設計系統采用的MCU STM32單片機則是ST(意法半導體)公司使用arm公司的cortex-M為核心生產的32bit系列的單片機，他的內部資源(寄存器和外設功能)較8051、AVR和PIC都要多的多，基本上接近于計算機的CPU了，適用于手機、路由器等等。

51單片機是基礎入門的一個單片機，一般不具備自編程能力。STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應用專門設計的ARM Cortex-M3內核。

目前大多數PM2.5濃度檢測裝置的傳感器選用粉塵傳感器作為PM2.5濃度檢測的載體。粉塵傳感器的結構和電路比較簡單，其光源為紅外LED光源，氣流進出風口主要靠電阻發熱以獲得熱氣流流動，有顆粒通過即輸出高電平。輸出信號只有PWM型號。

目前大多數PM2.5濃度檢測裝置的顯示裝置選用液晶LCD1602完成顯示功能。LCD1602是黑白TN顯示屏幕，分辨率5*8，系統采用的顯示裝置選用2.8寸TFT LCD是彩色主動顯示屏幕，分辨率240*320。LCD1602成本較低，但在使用中有如下限制：

a)是字符型液晶，顯示字母和數字比較方便，但顯示漢字非常不便，而且不自帶漢字庫。

b)顯示的字體有大小限制，不能顯示圖形等。

發明內容

本發明為解決上述背景技術中存在的至少一個技術問題，提供一種通過嵌入式技術、控制技術與傳感器技術相結合而實現對PM2.5的檢測的環境檢測系統。

本發明通過以下技術方案來實現：基于STM32的PM2.5濃度檢測系統，其特征在于，包括：單片機、信號采集模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊、聲音報警模塊和光報警模塊，所述信號采集模塊、按鍵模塊、LED顯示模塊、聲音報警模塊和光報警模塊構成一個回路；

所述信號采集模塊的輸入端與所述STM32單片機的引腳連接；

所述按鍵模塊包括三個按鍵，分別為設置鍵、+鍵和-鍵，所述鍵、+鍵和-鍵相互之間為并聯；所述設置鍵與單片機的PA0端口引腳連接；所述+鍵與單片機的PC5端口引腳連接；所述-鍵與單片機的PA15端口引腳連接；

所述光報警模塊包括紅燈、黃燈和綠燈，所述紅燈、黃燈和綠燈相互為并聯；所述紅燈與單片機的PA2端口引腳連接；所述黃燈與單片機的PA1端口引腳連接；所述綠燈與單片機的PA4端口引腳連接。

在進一步的實施例中，所述信號采集模塊使用PMS5003T傳感器；所述LED顯示模塊采用TFT觸摸屏。

在進一步的實施例中，所述LED顯示模塊用于PM2.5濃度的數字顯示及高低閾值設定回顯，與單片機的PB端口和PC0、PC1、PC2、PC3、PC6、PC7、PC8、PC9、PC10端口引腳連接。