江汉大学物理与信息工程学院 王 恒 胡小楠 段金杰 钟守昌

基于单片机的运动型PM2.5防护口罩系统设计

江汉大学物理与信息工程学院 王 恒 胡小楠 段金杰 钟守昌

本文结合颗粒物过滤原理，结合特殊的气囊，提出了PM2．5运动口罩在过滤效率和泄漏性上可行的设计方法。利用TI公司的MSP430F169单片机和PM2．5传感器设计了一套运动型PM2．5防护口罩，装置由PM2．5浓度检测及风速控制两部分组成。PM2．5传感器用于检测过滤前后的PM2．5浓度，经过信号放大处理电路后,由单片机进行AD采样,计算当前测试区域的PM2．5浓度，过滤后的空气进入缓冲区的气囊中储存，送到口罩。装置还能实时调控风机转速以适应使用者的呼吸量。该装置在PM2．5环境监测及体育运动等领域具有广阔的应用前景。

运动型；口罩；PM2．5； PM2．5传感器；单片机；风机；气囊

引言

在日常生活中，雾霾天气越来越严重，而雾霾中含有大量对人体有害的物质。其中，颗粒物是雾霾的主要大气污染物。在这些颗粒物中，空气动力学当中直径≤2.5um的就称为PM2.5,也称为细颗粒物。因其粒径小，表面积大，易于富集空气中的有害物质，可以随着呼吸进入人体，引起肺泡或心血管疾病，所以PM2.5成为检测空气质量指标的一个重要参数。随着2013年我国大部分地区雾霾天气的爆发，健康问题被越来越多的人所关注，本文所述的运动型PM2.5防护口罩将各种因素加以考虑并最终形成设计。

本文所述运动型PM2.5防护口罩在原有PM2.5防护口罩的基础上，加上了独有的气囊和风机，气囊主要解决了人们运动时供气量不足带来的头晕，胸闷等问题，风机则主要用于提供给运动人群充足的空气，给人们带来舒适的运动体验。……