吴友兰，蔡志芳，胡冬琴

（北京电子科技职业学院，北京，100176）

1 系统结构设计

该系统设计分为以下几个部分：主控模块、待测模块、显示模块、控制模块、远程交互模块。

图1 系统框架图

（1）主控模块我们采用树莓派；（2）待测模块采用的串口通信的攀藤PM2.5传感器；（3）控制模块采用的控制开关，该开关控制新风系统；（4）显示模块采用四位数码管显示所测得PM2.5值；（5）远程交互模块采用手机登录到Yeelink云平台。

2 环境搭建

主控器我们采用的是树莓派，操作系统采用 Linux 系统。树莓派预搭载的编程开发环境是 Python 语言，Python是一种面向对象、直译式计算机编程语言，能够轻松完成很多常见的任务。

系统安装过程如下：一个带读卡器的PC；从官方下载页下载Debian映像文件；用专门的工具将映像文件写入到SD卡；配置。

确保连接网络，打开终端（terminal）

（1）系 统 更 新 ：输 入“sudo apt-get update” ，“sudo apt-get upgrade” 回车执行

（2）配置串口：输入“sudo nano /boot/cmdline.txt”回车执行，进入文件后删除”console=ttyAMA0,115200 kgdboc=ttyAMA0,115200”这部分，按 Ctrl+x，选择保存后按回车退出。再输入“sudo raspi-config”(打开串口)，Advanced Options＞＞Serial＞＞Yes＞＞Finish，输入“sudo aptget install python-serial”，回车执行，重启树莓派。

3 硬件电路设计

设计中我们采用的树莓派的扩展板对树莓派的外围电路进行扩展，扩展板上已经设计引出串口的引脚，我们只需要把攀藤PM2.5传感器的TXD接在扩展板的RXD,传感器的VCC和GND分别接到树莓派的5V和GND引脚上即可实现硬件的设计和开发。

4 软件电路设计

4.1 树莓派串口获取数据程序

攀藤PM2.5传感器通电后不停的通过串口发送数据，要利用主控端的树莓派获得攀藤PM2.5传感器上发出的数据，首先我们必须搞明白树莓派是怎么通过串口和外部设备进行通信的，然后编写程序实现树莓派通过串口接收到PM2.5传感器发出的数据流程序。……