1. 研究目的与意义
处于和平21世纪的人们，对环境的保护意识日益提高。PM2.5是我国大气面临的重要问题，对大气环境造成了严重的污染，对人类生活和健康造成了极大的影响，引起了社会广泛的关注。PM2.5是大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物，它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。PM2.5粒径小，表面积大，吸附能力强，吸附有毒物会增强它的毒性，从而富含大量的有毒、有害物质且在大气中停留时间长，它是造成雾霾天气的主因。
PM2.5测试仪的设计可以加强人类的环保意识，改善生活，提高对空气中悬浮颗粒物、可吸入颗粒物的关注度；城市的整体形象得到了很好的保护和提高，同时推动了产业结构的调整和升级，改善了人们出行方式，也可以借此开展宣传教育工作使人民群众了解雾霾所给我们带来的问题，并了解简单的应对措施。2. 课题关键问题和重难点
本课题需要完成以下模块的设计，主程序模块、A/D转换模块、LCD显示模块，PM2.5粉尘传感器模块、声光报警模块、按键模块。
本课题设计关键问题是AD采样，只有传感器准确采样，才能够通过LCD显示环境的浓度值，也是难点。该课题设计难点还有各模块程序的编写，系统设计的硬件选择也是一方面。
设计PM2.5测试仪是为了让人们能够方便了解周围环境浓度值以及能够清楚看到设置的浓度报警值和检测出的实际值之间的偏差，两个值之间的切换，在这一点上的设计还是有点难度。3. 国内外研究现状（文献综述）
《北京东北部城区PM2.5中元素的污染特征及来源解析》一书主要介绍了PM2.5是我国大气面临的重要问题，对大气环境造成了严重的污染，对人类生活和健康造成了极大的影响，引起了社会广泛的关注。PM2.5是大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。 PM2.5最主要的来源包含3部分为自然源、人为源、二次污染物。PM2.5的危害也是不容小觑的,自2016年12月16日起，连续一周的雾霾天气，被称为范围最广，持续时间最长，强度最强的霾天气过程，它一度覆盖1/5国土，我国中东部持续大面积重污染天气，日均浓度达到重度及以上污染的城市共有71个，其中京津冀及周边地区城市共53个，多地空气质量指数小时值爆表。北京等地相继启动空气重污染红色预警，单双号限行，中小学停课，甚至部分工地停工。国内外检测雾霾的测量方法分为两大部分，一是手工测量为手工称重法，也称标准法；二是自动以检测方法为β射线法、微量震荡天平法。
《微处理器技术MSP430单片机应用技术》一书中主要介绍了单片机的特点、选型、最小系统，发光二极管的控制，按键及键盘控制，液晶显示，模数转换ADC等知识。本课题的设计主要是硬件的选择，所以运用了以下知识：
在主程序模块方面，选择MSP430单片机 ，因为它的特点有超低功耗、建立的时钟系统概念可以最大限度节约能量、具有强大的16位CPU实现更强的运算功能、有片上丰富的接口电路和高性能模拟电路资源提高了集成度和生产效率以及有效控制了成本、采用模块化结构使得程序移植得心应手、采用冯诺依曼结构可以实现设备在线升级功能、具有方便高效的开发环境保证了效率和稳定。MSP430单片机最小系统由时钟系统、系统复位、调试接口组成。
4. 研究方案
本次的毕业设计包括硬件、软件两个部分。硬件部分有六大模块分别为单片机模块、A/D转换模块、LCD显示模块，PM2.5粉尘传感器模块、声光报警模块、按键模块。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也由硬件和软件两部分组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。
常用的单片机型号有51系列、AYR系列、PIC系列、MSP430系列等等。常用的测量空气质量的传感器有PM2.5粉尘传感器、气体传感器、气敏传感器等等。经比较，MSP430系列中的MSP430F149有超低功耗、代码效率可以实现最大化、可靠性高、实时性好等优点，并且具有一定的代表性、应用较广、其性能价格比远高于同类芯片。而PM2.5粉尘传感器具有体积小巧，灵敏度高，可以用来测量微小粒子等特点。因此，本毕业设计决定采用MSP430F149单片机作为核心控制单元,用PM2.5粉尘传感器来测量空气质量，然后将控制器处理的结果显示在LCD显示屏上，使检测的结果一目了然，方便人们随时随地了解PM2.5的状况，如果PM2.5浓度过高，可以通过按键自行设置浓度报警值，一旦超过给定值，主控器通过报警电路进行必要提醒，报警方式主要是声光报警，由蜂鸣器和LED灯光组成。
系统总体的设计方框图如图1。
5. 工作计划
第一周 接受任务书，领会课题含义
第二周 查阅相关文献，理解有关文章，完成相关英文资料翻译
第三周 在理解有关文章基础上，提出完成本课题的初步方案
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
