便攜式環(huán)境監(jiān)測(cè)儀

李誠(chéng)涵

研究背景

環(huán)境污染已經(jīng)日益成為威脅人們健康的重要因素，但是現(xiàn)在用于監(jiān)測(cè)環(huán)境的空氣凈化器體積比較大，無法隨身攜帶，能耗較高，續(xù)航時(shí)間短，智能控制有待加強(qiáng)。因此，本研究希望設(shè)計(jì)一款便攜式環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，監(jiān)測(cè)環(huán)境并提醒使用者避免吸入過多被污染的空氣。

研究過程

軟件設(shè)計(jì)

便攜式環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)分兩部分：一是環(huán)境模塊通過藍(lán)牙與手機(jī)綁定，二是手機(jī)端啟動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)。

環(huán)境模塊通過藍(lán)牙與手機(jī)綁定：①啟動(dòng)環(huán)境模塊，藍(lán)牙開始廣播;②打開手機(jī)的藍(lán)牙，在藍(lán)牙配對(duì)界面點(diǎn)擊搜索設(shè)備，并選中代表環(huán)境模塊的設(shè)備，配對(duì)成功后，手機(jī)上的APP即可以接收數(shù)據(jù)。

手機(jī)端啟動(dòng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)：①啟動(dòng)環(huán)境模塊，即開啟藍(lán)牙與手機(jī)連接，并開始通訊連接;②環(huán)境模塊將檢測(cè)到的環(huán)境數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳送到手機(jī)的APP上，APP隨即顯示當(dāng)前的環(huán)境數(shù)據(jù);③手機(jī)APP判斷當(dāng)前環(huán)境是否對(duì)人體不利;④若是，則APP推送警告信息，并在程序界面上顯示建議通風(fēng)或更換環(huán)境;若否，則重新回到步驟②。

硬件設(shè)計(jì)

主要硬件有主控制器、藍(lán)牙模塊、PM2.5傳感器、紫外傳感器、VOC傳感器、溫濕度傳感器、充電供電芯片。

電路設(shè)計(jì)及制作：首先利用軟件設(shè)計(jì)電路板，然后進(jìn)行制作。由于需要將紫外傳感器暴露在光照條件下，傳感器需要盡可能地靠近外殼上開孔的位置;PM2.5傳感器、溫濕度傳感器和VOC傳感器因?yàn)橛型笟獾男枰孕枰陔娐钒迳贤谝粋€(gè)洞，好讓氣流通過。……