基于GP2Y1010AU0F傳感器的PM2.5檢測(cè)儀設(shè)計(jì)

仲

(西安愛生技術(shù)集團(tuán)公司，陜西 西安 710065)

PM2.5是大氣中一種固體顆粒，直徑為2.5 μm，其含有鉛鉻砷等重金屬有毒、有害物成份，因PM2.5及其微小，人體對(duì)其無任何阻攔、過濾能力，可直接進(jìn)入支氣管，刺激呼吸道，干擾肺部的氣體交換，從而引發(fā)呼吸系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)的一系列疾病，對(duì)人體有極大危害[1-2]?？諝赓|(zhì)量的惡化，陰霾天氣現(xiàn)象增多，危害現(xiàn)象加重，不少國家和地區(qū)把陰霾天氣現(xiàn)象并入霧一起作為災(zāi)害性天氣預(yù)警預(yù)報(bào)，統(tǒng)稱為“霧霾天氣”[3]。PM2.5檢測(cè)手段的提高可實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確獲取環(huán)境的PM2.5含量，采取有效的防霾措施，可以減少PM2.5對(duì)人類健康的威脅。

1 GP2Y1010AU0F粉塵傳感器

GP2Y1010AU傳感器是一種體積小巧、安裝維護(hù)方便灰塵傳感器，常用于室內(nèi)環(huán)境中粉塵、煙氣、花粉等濃度的檢測(cè)[4]。因其內(nèi)置氣流發(fā)生器，可以自行吸入外部空氣，可快速準(zhǔn)確的檢測(cè)出單位體積粒子的絕對(duì)個(gè)數(shù)。GP2Y1010AU傳感器具有壽命長、靈敏度高、精度高、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)[5]。在其內(nèi)對(duì)角位置配置有紅外檢測(cè)收發(fā)對(duì)管，能夠探測(cè)到被測(cè)氣體中的塵埃物質(zhì)，可探測(cè)到0.8 μm的細(xì)小的固體顆粒，目前其在空氣凈化系統(tǒng)中應(yīng)用較多。GP2Y1010AU傳感器功耗極低，正常工作時(shí)電流為11 mA，其輸出為模擬信號(hào)，信號(hào)電壓幅度與粉塵濃成正比。主要參數(shù)如表1所示。

表1 GP2Y1010AU傳感器性能指標(biāo)

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

系統(tǒng)主要由AT89S52單片機(jī)為控制核心，外圍單元電路采用模塊化結(jié)構(gòu)。主要有PM2.5數(shù)據(jù)采集模塊、LCD液晶模塊、報(bào)警模塊、鍵控模塊、污染級(jí)別提醒模塊，圖1為系統(tǒng)方案框圖。工……