基于-stm-的小范围空气质量的监测与预报

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1、辽宁科技大学硕士学位论文13级姓名谢延军基于STM32的小范围空气质量的监测与预报作者：谢延军指导教师：王莉教授学科：控制工程答辩日期：2015年5月29日分类号TP13密级公开UDC621.3单位代码10146学号132085210367硕士学位论文基于STM32的小范围空气质量的监测与预报研究生姓名：谢延军指导教师：王莉教授工作单位：辽宁科技大学论文提交日期：2015.05.30答辩日期：2015.05.29学位授予日期：授予单位：辽宁科技大学论文评阅人：祝洪宇副教授工作单位：辽宁科技大学答辩委员会主席：李梅娟教授工作单位：鞍山师范学院"TheFormantCriteriaofD

2、egreePaperatUSTL"ThesystemofMonitoringandforecastingforsmall-scaleairqualitybasedonSTM32byXieYanjun(Controlengineering)Supervisor:Prof.WangLiMay30,2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得辽宁科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料，与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在

3、论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解辽宁科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。不保密□（请在以上方框内打“√”）论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日i中文摘要中文摘要随着社会经济的持续增长和城市人口的迅速膨胀，城市空气污染问题日益严重，空气质量的监测及其变化趋势已经越来越引起人们的关注。对空气质量的实时监测和趋势变化进行研究分析，对居民

4、的生活健康具有重要的意义。论文先从硬件部分以STM32为主处理器设计了一个具有温湿度、紫外线PM2.5、PM10和SO2测量功能的监测系统。该系统不但可以在屏幕上显示当前空气质量各项参数，而且还可以通过手机与设备上的蓝牙模块连接来获得当前测量的参数。硬件部分主要涉及了DHT11、紫外线、PM2.5、PM10、SO2传感器模块电路、LCD显示电路、电源模块电路等电路的设计，完成了系统的硬件开发。在系统硬件确立之后，在keil集成开发环境上运用模块化程序设计的方法根据各个模块的不同驱动原理，运用C语言编程来驱动各个模块的正常工作。跟一般的小范围监测空气质量系统相比，本文的监测系统加上了A

5、QI这个参数，它可以让我们更加直观的认识到当前的空气质量状况。为了求解当天的AQI，我们运用SPSS这个软件来分析AQI与影响它的六个因子之间的相关性，找出其中相关性最为显著的三个因素，建立了一个多元回归模型来求解当天的AQI。然后把这个模型导入到STM32中，通过测量其中几个自变量来计算出AQI。在这个回归模型的基础上，结合该市2014年12月份到2015年三月份的气象数据和大气环境数据，首先基于RBF神经网络的角度建立预测模型，然后又从BP神经网络的角度同样建立一个预测模型，最后拿同样的预测样本去测试哪一个模型更准确，经过对比两个预测模型得出的预测结果与实际结果后发现，RBF神经

6、网络模型预测的精度要高于BP神经网络预测模型。关键词：STM32；AQI；回归模型；BP神经网络；RBF神经网络iiABSTRACTABSTRACTWiththecontinuinggrowthofthesocialeconomyandtherapidexpansionofthecitypopulation,airpollutionincityisbecomingaseriousproblem,airmonitoringanditstrendhasattractedmoreandmoreattention.Theanalysisofreal-timemonitoringandtren

7、dofairqualityhaveanimportantmeaningfulthingforthehealthofpeople.Firstofall,thearticledesignamonitoringsystemfortheairqualityincludingtemperature,humidity,UVindex,PM2.5,PM10andSO2onthebaseofmainprocessorofSTM32.Thesystemcannotonlyd