高校图书馆空气质量监控系统设计开题报告

1. 研究目的与意义

1.1、 研究背景

随着各大高校改造的陆续完成，图书馆人数的增多，室内空气质量严重性问题日渐显现，高校图书馆，作为学生学习和生活的场所之一，其单位面积学生密度高、学生活动时间长，空调长时间开放，空气流动性差，属于相对封闭的空间，易形成室内空气污染。公共图书馆作为保障群众基本文化权益，开展社会教育的公共文化设施，是一个人员流量大、相对封闭的公共场所，室内空气质量存在一定程度的污染，对读者及相关工作人员的身心健康会造成一定的影响。我们对于室内污染物的要求也日益增高，在电子技术、计算机技术、传感器技术持续发展的现在，使得空气质量监测向着智能化、电子化的方向发展，人们还没有有效的办法彻底防治空气中的有害物质，这一问题也成为人们的健康隐患。所以无论从科学角度还是社会角度来看，对于室内空气质量的研究都迫在眉睫。

1.2、 研究目的

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本课题主要对基于51单片机自动监测高校图书馆空气质量的系统设计。对图书馆的空气质量进行实时监测并显示在液晶显示屏上，在空气质量超过一定预设值时进行预警处理。主要由按键、数据采集电路、甲醛浓度，温度，湿度，二氧化碳浓度，一氧化碳浓度，PM2.5浓度，TVOC等不同环境参数浓度采集模块、蜂鸣器、液晶显示屏。并按照设计完成电路原理图，硬件原理图，软件编程和功能调试并验证该系统的有效性。

1. 总体设计：主要采用数据收集模块、单片机系统及通讯模块、外部电机功能模块实现。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

进行基础文献阅读分析，选定工具和程序。熟悉单片机最小系统设计，熟悉AD/DA转换。根据所查资料以及构思，绘制框架。了解原理及最小电路、晶振电路、复位电路、时钟电路、按键设置以及软件编程、调试等。

1. 进行硬件设计，分析单片机模块电路。分别由单片机最小系统电路，甲醛拟采用甲醛传感器、电机驱动模块L298N、PM2.5采用粉尘传感器GP2Y1010AU0F，温湿度用温度湿度传感器、二氧化碳浓度传感器、MQ7一氧化碳传感器模块、TVOC拟采用SGP30传感器。

4. 参考文献

[1] 51单片机项目教程，吴险峰编。人民邮电出版社，2016.

[2] 88例学会51单片机，王建，宋永昌编。中国电力出版社，2014.

[3] 新概念51单片机C语言教程（第二版），郭天祥著。电子工业出版社，2018.

5. 计划与进度安排