1.1 研究目的及意义

近年来，伴随环境的不断恶化，阴霾天气频繁出现，人类生活各方面深受其害。我国很多地区已将阴霾天气与雾一起视为灾害性天气的预警，统称为“雾霾”。雾霾的主要成分是PM2.5、PM0.1、PM10以及铬镍砷镉铅等重金属颗粒。“雾霾天气”已变成损害人类健康的隐形杀手，也已经引起世界各国的共同关注。据悉，全球近一半的人每天都生活在大气污染之中，环境污染会引起多种疾病，其中，呼吸道疾病患病率为33.8%，急慢性肺病为21.8%，慢性气管炎为15.2%。

PM2.5，从原意上来说便是细颗粒物，它主要是由自然源以及人为源组成的，而对于人为上，燃烧燃料尾气排放等等都会大量颗粒物，如若不好好处理将会给大气带来巨大的污染。在PM2.5达到不同的程度对空气质量也有不同程度的污染影响，空气质量，优:0-35μg/m3;良:35-75μg/m3轻度污染:75-115μg/m3;中度污染:115-150μg/m3';重度污染:150-250 μg/m3;严重污染:250μg/m3及以上。当污染程度达到一定程度会对人体带来危害，人们长期处于高浓度粉尘的环境中，通过长久呼吸以及皮肤的接触会引发很多病症，如呼吸道疾病、心血管疾病，有研究甚至表示对致癌也有影响，可想而知PM2.5对生活的影响。为此，设计基于量化标准的空气质量检测系统，此系统能够对空气中的有害气体PM2.5进行检测预警，让人们全方位了解室内空气质量，为人们创造一个舒适、卫生和健康的室内环境提供了可能。空气质量检测仪操作简单、功耗低、性能稳定，适用于家庭、社区的健康保健，可以实时了解室内空气的状况。

1.2 国内外研究现状

近年来，如何更好的为实施大气治理提供准确的技术数据支持，是解决近几年雾霆污染(直接贡献来自于PM2.5)的关键技术支撑。 PM2.5的高效检测、即时监测及有效治理既是我国各级环保部门的工作目标，也是我国相关专业科研人员的努力方向。当前，从国家到地方，从专业环境保护人员到普通大众，都极为关注PM2.5。所以如何强化检测仪器的检测效果、优化检测方法已成为领域内研究关注的热点。

目前国内外对于如何检测PM2.5有很多办法，像我们中国普遍采用的有重量法、微量振荡天平法、日射线法等。

有研究人员基于不同排量、不同车型在怠速工况法正常工作时尾气中PM2.5浓度进行比较研究，为汽车尾气中PM2.5检测方法提供数据支撑。也有研究者Csl就覆膜滤料袋式除尘器对于工业烟尘中PM2.5的排放加以控制方面的研究，论证了有关检测、数学模型计算以及该除尘器过滤元件的缺陷对排放效果的影响，取得了工业烟尘中有关PM2.5，有效控制的相关数据。张文阁等依据国内外相关标准，构建检测细颗粒物PM2.5的参考方法，采用国际公认的重量法为原理，开展PM2.5检测的溯源性研究，以期实现对PM2.5测量数据的准确溯源，使得PM2.5的检测数据可溯源至质量标准。殷丽萍等以昆明市2006年以来近几年的城市环境空气质量评价指标中的PM2.5、 SO2、NO2的年均浓度值进行了分析研究。研究结果用以考评依据新标准所实施PM2.5、监测后对目标城市空气质量影响趋势，提出具体的应对措施。李可鑫等通过研究N03一在电极上的电化学特性，分析了NO2一的响应电流与浓度的关系，构建了两者间的线性函数关系，从而通过多孔铜修饰电极可以确定PM2.5中N03一的含量。该方法的检测值与用分光光度法的检测结果接近，说明该电化学检测手段用于PM2.5中NO2一含量的测定是可信的。陈艳等比较分析了三种前处理方法的优劣，优化了超声萃取的温度、时间参数，并且比较两种色谱柱的工作性能，提出了超声萃取一高效液相色谱一二极管阵列检测器荧光检测器联用的PM2.5检测分析方法，该方法可以实现同时检测样品中十六种多环芳烃的目的，经与其它方法比较该方法前处理简单、色谱分离高效、用时短，符合实际样品检测要求，取得了较好的实验效果。

以上所说的方法都不够方便也很难满足人们日常生活需要，对于工厂有毒气体的检测，工业废气监测以及对居住环境气体的检测都离不开空气检测系统，对于空气检测我们人类的五官感知是完全不能解决的，对于空气检测传感器是必不可少的，只有借靠这套检测系统才能进行精确地检测才更好的提供一个优良的生活环境，可以说空气质量的检测关乎每个人的生命健康。利用微电子技术，传感技术，信号处理技术等多种综合性技术，它做到硬件成本最低化体积最小化软件产品使用简单，操作快捷，广泛的使用而无论是在家居还是公共场所他都能够担以重任，生产利润上有很大空间。对于当前现阶段的空气质量问题以及人们对健康标准的不断高空气质量检测系统将会有更加深入的研究以及更广阔的市场空间。

总之，当前为了更好的治理雾霆、控制减轻因颗粒物所造成的环境空气污染危害，以单片机为核心来设计PM 2.5检测仪，充分考虑到如今空气质量对于生活的重要性，以及检测装置的简易便携性，有一定的实用价值。

2. 研究的基本内容与方案

2.1设计的基本内容