空气环境中的尘埃粒子含量是评估空气洁净度的一个重要指标。随着我国现代工业的迅猛发展,越来越多领域对其生产、工作和实验所在的空气环境提出了更高要求。人们对洁净环境的需求推动了尘埃粒子检测技术的发展。光散射式尘埃粒子计数器以其应用范围广、重复性好、测量速度快等优点,成为了目前主流的空气洁净度监测设备。然而,目前市面上畅销的尘埃粒子计数器仍旧采用数码管和按键的人机交互方式,不仅用户体验糟糕,而且性价比不高。考虑到上述问题,本文对尘埃粒子测量计数相关的理论、仪器和技术展开调研,结合光学理论、电路设计、嵌入式开发和软件开发等方面的知识,进行了基于光散射的端云一体化尘埃粒子计数系统的研究与设计。在保证基本尘埃粒子计数功能的前提下,系统使用DGUS触摸屏进行人机交互方式设计,同时加入LTE无线通信模块将测量数据上传至云端,功能丰富、使用体验良好。系统主要的研究内容如下:基于对光散射式尘埃粒子计数原理的分析,将系统设计分为硬件和软件两部分进行。硬件部分主要完成了尘埃粒子传感器模块、粒子信号处理模块、MCU主控器模块、气路模块、显示模块、打印模块、LTE无线通信模块和电源模块的选型与设计。软件部分主要完成了DGUS触摸屏的人机交互、尘埃粒子信号计数、数据存储、数据打印、数据上云、UCL计算、洁净度级别判断和云平台服务程序的设计。其中,硬件设计和软件设计都采用模块化的设计方案,不同的模块实现不同的功能且相互独立,提高了系统的可复用性和可维护性。最后根据软硬件的设计方案,搭建系统实物装置,并且完成系统软硬件功能的测试。通过对本系统实际运行效果的测试,验证本系统最终能满足预期设计目标。与采用数码管和按键设计的尘埃粒子计数器相比,本系统不仅拥有优秀的可视化人机交互体验,而且拥有系统功能丰富可靠、可扩展性强、可维护性好和性价比高等特点,具有一定的实用参考价值。