基于CPLD的多参数室内环境实时监测仪.pdf

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1、2011年第3O卷第l2期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)133基于CPLD的多参数室内环境实时监测仪宋佳莹，叶树亮，张晟，侯德鑫(中国计量学院计量测试工程学院，浙江杭州310018)摘要：针对目前室内环境监测仪测量参数相对单一、实时性差、测量准确度低等问题，研发了基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的多参数测量的小型室内环境实时监测仪。CPLD的高集成度优化了电路结构，其并行工作方式同时对9项指标进行多路信号采集，大大地提高了仪器的实时性。实验结果表明：该多参数室内环境实时监测仪测量精度高，实时性好，性能可靠，各项测量指标均

2、能够达到国家标准要求。关键词：复杂可编程逻辑器件；室内环境；实时监测中图分类号：TP277文献标识码：A文章编号：1000-9787(2011)l2-0133-03Multi-parameterindoorenvironmentreal·timemonitorbasedonCPLDSONGJia—ying，YEShu-liang，ZHANGSheng，HOUDe-xin(SchoolofMetrologicalTechnology&Engineering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，China)Abstract：Indoorenvir

3、onmentmonitorsonthemarkethaveproblems1ikerelativelymonadicalmeasurementparameters，poorreal—timeandlowaccuracyofmeasurement．Tosolvetheseproblems，asmallsizemulti—parameterindoorenvironmentreal—timemonitorbasedonCPLDisdeveloped．HighlyintegratedCPLDoptimizedcircuitstructure，anditsparalleloperation

4、modeensuremultiplesignalacquisitionof9indicatorsatthesametime，whichgreatlyimprovedtheinstrumentinrealtime．Experimentalresultsshowthatmulti—parameterindoorenvironmentrea1．timemonitorpossesshighmeasurementprecision，goodreal—time，reliableperformanceanditsmetricsareabletomeetthenationalstandard．Ke

5、ywords：complexprogrammablelogicdevice(CPLD)；indoorenvironment；real—timemonitoring0引言对9项指标进行多路信号采集供单片机调用，大大地提高室内环境质量与人们的健康和工作效率息息相关。现了仪器的实时监测功能。该监测仪集成度高，测量准确，同代房屋由于在装修和工作中用到了越来越多的复合材时具有性能可靠、扩展性好等特点。料，严重恶化了室内空气质量，长期在室内工作的人们1系统结构设计容易出现头晕、恶心、胸闷、乏力、嗜睡、烦躁等病态建筑综整个系统采用双核心工作模式，CPLD和单片机协同合症，因此，室内环境将深深地影

6、响着人们的身体健康和工对室内各项环境参数指标进行采集处理，系统的整体结构作效率J。框图如图1所示。单片机为数据处理与动能调度的核心，为了改善室内空气质量，要求认识室内环境状况，监测CPLD实现数据的并行采集，极大地提高了仪器的实时监室内空气环境E3,4]。国内目前市场室内环境监测仪虽有较测功能。高的测量精度，但测量参数单一，不利于快速分析多参数综1．1硬件设计合环境问题；而少数具备若干参数监测能力的设备，数据显多参数室内环境自动实时监测仪的硬件电路包括电源示实时性差、测量准确度低。模块、检测模块、按键模块、通信模块。检测模块的各传感为解决上述问题，本文研发了基于复杂可编程逻辑器器监

7、测到的信号经A／D转换后被CPLD并行采集并缓存，件(complexprogrammablelogicdevice，CPLD)的多参数小型单片机对数据进行分析后，根据用户按键输入要求控制实室内环境实时监测仪。通过CPLD的并行工作方式，同时现某项参数指标的显示。系统预留了外接串口，当参数指收稿日期：2011-05-20基金项目：浙江省科技计划资助项目(2009C31077)一生=一134传感器与微系统第3O卷标超标，单片机控制发出报警声同时能够控制外接设备实善室内的温