基于单片机的智能空气净化器的设计毕设论文

. 毕业设计专业：班级学号：学生：指导教师：二〇一年月基于单片机的智能空气净化器的设计Design Of Intelligent Air Cleaner Based On MCU专业班级：学生：指导教师：学院：年月.页脚.摘要随着生活的日益发展，人们的生活水平日渐提高，同时也伴随着很多问题的产生，由于人们对工业发展所造成的负面影响预料不够，预防不及时，造成了现在我们存在三大危机：资源短缺、环境污染、生态破坏。

环境污染，如今重要的有大气污染，土壤污染以及水体污染，每一个都与我们的生活息息相关，严重影响着我们的生活质量，严重影响着我国可持续发展的政策，所以我国也非常重视对环境的改造与还原，让我们重回一个没有污染的绿色环境，但这是一个长久的事情，俗话说冰冻三尺非一日之寒，环境的优化非一朝一夕可以完成的。

为了让我们生活质量的提高，同时也免除我们因为环境污染受到伤害。

如今，本设计针对空气质量PM2.5设计了基于单片机的空气净化器，其中有空气自动检测装置，当检测到空气污染达到一定程度时，本设计会自动开启风扇排除污染空气，同时启动空气负离子发生器，净化空气。

该系统操作简单适用于小空间的空气质量检测净化，让我们可以在一个良好的环境中工作，学习，休息，娱乐。

关键词：环境污染;单片机;空气净化器;负离子发生器.页脚.ABSTRACTWith the increasing development of life, people's rising living standards, but also with a lot of problems, because people are not expected negative impact on the industry is highly developed, to prevent negative, resulting in a pure in the three crises: shortage of resources, environmental pollution and ecological destruction we now. Environmental pollution, now important is air pollution, water and soil pollution, every are closely linked with our life, a serious impact on the quality of our lives, a serious impact on the sustainable development of our country's policy, so our country also attaches great importance to the environment change and reduction, let us return to a no pollution of the green environment, but this is a matter for a long time. As the saying goes, Rome was not built in a day, to optimize the environment of non can be done overnight. In order to improve the quality of our lives, but also avoid we because the environment pollution is hurt,.Now, I in indoor air quality of PM2.5 design based on MCU air purifier, including air automatic detection device, when the detected air pollution to a certain extent, the device will automatically start the exhaust fan to exclude air pollution, and start air negative ion generator and air purification. The system is simple and suitable for air quality detection and purification in small space, so that we can work in a good environment, learning, rest, entertainment.Key Words：Environmental pollution；Single chip microcomputer；Air cleaner；Negative ion generator.页脚.目录1引言 01.1课题研究背景 01.1.1大气污染现状 01.1.2 空气净化器发展史 (1)1.2课题研究意义 (1)1.3 课题主要任务 (2)2系统方案 (3)2.1系统结构 (3)2.2装置结构组成 (3)2.2.1环境空气质量检测部分 (3)2.2.2 负离子空气净化器设备驱动部分 (4)2.3 声光报警系统电路的驱动部分 (5)2.4 系统功能设计 (6)3系统硬件设计 (7)3.1控制系统设计 (7)3.1.1 STC12C5A60S2单片机简介 (7)3.1.2 STC12C5A60S2单片机的部结构 (7)3.2 QS-01空气质量传感器 (8)3.2.1 QS-01空气质量传感器简介 (8)3.2.2 QS-01的结构 (8)3.3 红外线控制 (10)3.3.1红外线装置简介 (10)3.3.2红外线遥控装置编码 (10)3.4 液晶屏显示器 (11)3.4.1液晶显示器简介 (11)3.4.2 液晶显示原理及分类 (12)3.5负离子空气净化器 (13)3.5.1负离子空气净化器的简介 (13)3.5.2 负离子发生器结构 (14)4 软件设计 (14)4.1主程序设计 (15).页脚.4.2红外遥控设计 (16)4.3液晶屏显示设计 (17)4.4 QS-01传感器工作设计 (17)5 系统的调试及实验结果 (19)结论 (20)附录 (21)参考文献 (34)致 (34).页脚.1引言1.1课题研究背景1.1.1大气污染现状随着生活的日益发展，人们的生活水平日渐提高，同时也伴随着很多问题的产生，由于人们对工业发展做造成的负面影响预料不够，预防不及时，造成了现在我们所要面临的三大危机：资源短缺、环境污染、生态破坏。

基于stm32单片机的空气净化器设计一、系统总体设计本空气净化器主要由传感器模块、风机模块、净化模块、控制模块和显示模块组成。

传感器模块用于检测空气中的污染物浓度，如 PM25、甲醛、TVOC 等。

常见的传感器有激光粉尘传感器、电化学甲醛传感器等。

这些传感器将检测到的数据传输给控制模块。

风机模块负责驱动空气流动，使空气经过净化模块进行净化处理。

风机的转速可以根据空气质量的好坏进行调节，以达到节能和高效净化的目的。

净化模块是空气净化器的核心部分，通常采用多层滤网结构，包括初效滤网、高效滤网（HEPA 滤网）、活性炭滤网等。

初效滤网主要过滤大颗粒灰尘，高效滤网能有效去除微小颗粒物，活性炭滤网则用于吸附甲醛、TVOC 等有害气体。

控制模块采用 stm32 单片机作为核心处理器，接收传感器模块传来的数据，并根据预设的算法控制风机模块和净化模块的工作状态。

同时，还负责与显示模块进行通信，将空气质量信息和设备工作状态显示出来。

显示模块一般采用液晶显示屏（LCD）或触摸屏，向用户直观地展示空气质量指标、工作模式、风速等信息，方便用户操作和了解设备运行情况。

二、硬件设计1、传感器选型与接口设计选择精度高、响应速度快的传感器。

例如，选用夏普的GP2Y1010AU0F 粉尘传感器来检测 PM25 浓度，其输出为模拟电压信号，通过 ADC 转换后输入到 stm32 单片机。

对于甲醛和 TVOC 检测，采用 ZE08-CH2O 电化学传感器，其输出为数字信号，通过 UART 接口与单片机通信。

2、风机驱动电路设计选用无刷直流电机作为风机，通过 MOSFET 管组成的 H 桥电路进行驱动。

stm32 单片机输出的PWM 信号控制MOSFET 的导通与截止，从而实现风机转速的调节。

3、净化模块电路设计净化模块中的滤网需要定期更换，通过在滤网上安装检测装置，将滤网的使用情况反馈给单片机，当滤网达到使用寿命时，通过显示模块提醒用户更换。

基于单片机的气体质量检测系统的设计摘要本论文研究设计了一种用于公共场所及室内具有检测及超限报警功能的室内空气质量检测系统。

其设计方案基于89C51单片机，选择瑞士蒙巴波公司的CH20/S-10甲醛传感器和MQ-5气体传感器。

系统将传感器输出的4~20mA的标准信号通过以AD0832为核心的A/D转换电路调理后，经由单片机进行数据处理，最后由LCD显示甲醛浓度值。

文中详细介绍了数据采集子系统、数据处理过程以及数据显示子系统和报警电路的设计方法和过程。

系统对于采样地点超出规定的甲醛容许浓度和天然气规定浓度时采用三极管驱动的单音频报警电路提醒监测人员。

同时，操作人员对于具体报警点的上限值可以通过单片机编程进行设置。

另外，该系统对浓度信号进行了信号补偿等处理，减少了测量误差，因此，具有较高的测量精度，而且结构简单，性能优良。

本系统的量程为0-10ppm，精度为0.039ppm 。

关键词: 甲醛检测/天然气检测/AT89C52单片机ABSTRACTThis thesis design of a paper for public places and indoor testing and over-limit alarm functions with indoor air quality testing system. Its design is based on 89C51 single chip, with the choice of MQ-5 gas sensors and CH20/S-10 formaldehyde sensor from Switzerland mengbabo company. Sensor system will output 4 ~ 20mA standard signal through the core ADC0832 for A / D conversion circuit after conditioning, by the single-chip microcomputer for data processing, at last display the formaldehyde concentration on the LCD . The article detailed the data acquisition subsystem, data processing and data display and alarm system circuit design method and process. When the sampling sites when the formaldehyde and Natural gas concentration exceeded，To the single-transistor drive circuit audio alarm will sound the alarm，Testing staff to remind. At the same time，The concentration of formaldehyde, Can be set through the single-chip programming.In addition, the system signals a concentration compensation signal processing, a reduction of measurement error, therefore, have a high measurement accuracy, and simple structure, excellent performance. The range of the system for 0-10ppm, accuracy 0.039ppm.Keywords: Formaldehyde detection,Natural gas detection, AT89C52 single-chip毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

基于FPGA的智能空气净化器设计姓名学号学院专业年级指导教师年月日目录摘要 (3)Abstract (4)引言 (5)第一章绪论 (5)1.1空气净化器技术简介 (6)1.2国内外发展现状 (6)1.3研究背景及本文主要工作 (7)第二章智能空气净化器技术分析 (8)2.1 智能空气净化器传感器系统 (8)2.1.1 气体传感器 (9)2.1.2 灰尘传感器 (10)2.2 智能空气净化器控制系统 (10)2.2.1 研发阶段的控制系统 (11)2.2.2 生产阶段的控制系统 (12)第三章系统的硬件设计 (12)3.1 功能模块划分 (12)3.2 信息采集模块 (13)3.2.1 QS-01空气质量传感器 (13)3.2.2 ADC0809模数转换芯片 (14)3.2.3 DSM501灰尘传感器 (16)3.3 系统控制模块 (17)3.4 系统动力模块 (19)3.5 空气净化模块 (20)第四章系统的软件设计 (21)4.1 FPGA的软件设计概述 (21)4.1.1 VHDL及其特点 (22)4.1.2 VHDL的基本结构 (22)4.1.3 开发软件和设计流程 (23)4.2 具体程序设计 (24)4.2.1 ADC0809状态机设计 (24)4.2.2 QS-01气味传感器污染判断编程说明 (25)4.2.3 并行进程说明 (26)4.3 系统调试结果 (39)结论 (40)参考文献 (43)谢辞 (42)摘要近年来，工业发展和生活废气排放使得空气污染问题越来越严重。

空气污染俨然成为人类健康的一大杀手。

在人们日常居住的环境，居室空气净化成为了越来越被关注的一大议题。

在此背景下，空气净化器应运而生。

本文以实现居室空气的智能检测，智能净化为目标，设计出基于FPGA的智能空气净化器。

论文首先简介了空气净化器的发展现状，阐述项目设计的意义，并概述了本文研究的主要内容及所做的工作。

然后从分析空气净化器设计的关键技术入手，研究了空气净化器的硬件组成模块。

毕业设计学生姓名：，学号：学院：电气工程学院专业：电气工程及其自动化题目：基于单片机的办公室用空气净化器控制系统设计指导教师：评阅教师：2017年6月毕业设计中文摘要毕业设计外文摘要目录1 引言 (1)1.1 课题研究背景及意义 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 课题主要工作 (3)2 控制器方案设计 (4)2.1 控制器总体方案设计 (4)2.2 方案论证对比 (4)3 控制器硬件电路设计 (7)3.1 单片机控制电路设计 (7)3.2 显示电路设计 (9)3.3 驱动电路设计 (12)3.4 按键电路设计 (13)3.5 数据采集电路设计 (13)4 控制器软件设计 (16)4.1 主程序设计 (16)4.2 显示子程序设计 (16)4.3 PWM输出子程序设计 (22)4.4 数据采集程序设计 (23)4.5 上位机程序设计 (27)4.6 其它子程序设计 (27)5 试验与调试 (30)5.1 DHT11温湿度传感器试验与调试 (30)5.2 SDS011激光传感器试验与调试 (30)5.3 上位机控制器试验与调试 (31)5.4 试验与调试 (32)结论 (38)致谢 (39)参考文献 (40)附录A ：空气净化器主电路原理图 (41)附录B ：下位机C语言主程序 (42)附录C ：上位机C#语言主程序 (44)1 引言1.1 课题研究背景及意义如今，在社会快速发展进步的同时，空气的污染状况也在日益加剧。

随着国内近几年的发展，化石燃料与汽车尾气的排放，使得我国空气质量严重下降，尤其是PM2.5细小微粒成为污染物的罪魁祸首。

其主要来自于大自然的天然产生和人类的实践活动。

大自然的污染主要来自于风沙、火灾以及其它极端天气。

人类活动的污染主要表现在汽车尾气排放、煤炭发电厂、吸烟等社会活动。

研究表明，PM2.5对人类的生活健康水平有着极其恶劣的影响，它能够通过呼吸道进入体内，对人体器官造成伤害。

基于单片机的空气净化器设计【摘要】本文设计出一种多功能便捷式空气净化器，在检测空气质量的同时还可以利用负离子发生器改善人体吸入空气的质量，通过液晶屏显示模块将实时的空气质量显示出来。

本设计可根据环境空气质量开关空气净化器，具有能耗低，维护简单和可随身携带等优点。

实际应用价值高，市场前景广阔。

【关键词】空气质量传感器；负离子发生器；STM32单片机1、设计背景及意义空气污染无声无息地发生在我们的身边，无论是开门关门的瞬间，或是外出回来，或是朋友走访，都会在不知不觉间将空气中的污染颗粒带到我们生活的空间中。

对于长时间在室内的人们来说，空气净化器就显得尤为重要，它能使室内环境空气比外面更加清新和洁净，有益于人们精神集中、心情舒畅，更有益于健康。

本文设计的空气净化器使用方便、不受时间、空间的过多限制，可随时净化室内空气、清除有害气体，实际应用价值高，市场前景广阔。

2、空气质量传感器简介2.1 空气质量传感器工作原理空气质量传感器使用的气敏材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡（SnO2）。

当传感器所处环境中存在污染气体时，传感器的电导率随空气中污染气体浓度的增加而增大。

使用简单的电路即可将电导率的变化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。

该传感器对氨气、硫化物、苯系蒸汽的灵敏度高，对烟雾和其它有害的监测也很理想。

这种传感器可检测多种有害气体，是一款适合多种应用的低成本传感器。

3、系统硬件设计3.1 STM32F103C8T6单片机主控电路采用STM32F103C8T6单片机作为主控模块，采用USB接口线5V电源供电：电脑、充电宝、电池接口等均能满足设计电源的需求。

该单片机具备64个I\O端口，每个I/0口驱动能力口等均能满足设计电源的需求。

在单芯片上，拥有灵巧的32位CPU 和在系统可编程Flash，使得STM32F103C8T6为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

3.2 电源模块整个空气净化器采用12V锂电池供电，锂电池的12V电压经芯片TPS7350，把12V直流电压转换成5V，给 STM32F103C8T6芯片供电，整个转压电路加入10uf钽电容和104电容进行滤波处理，过滤那些杂波，使得供电的电压更加地稳定。

基于单片机技术空气净化装置的设计摘要：随着生活质量的不断提高，人们对美好生活的向往也越来越大，人们对于环境的要求也越来越高，民众开始关注空气质量对自己生活的影响。

但是随着科技的发展，不可避免带来控制质量的下降，那么空气净化器的使用就显得十分重要，在本文中就介绍了一款带有PM2.5检测的空气净化器。

它可以对空气中的PM2.5进行检测，检测的数据则作为人们是否开启空气净化器的标准。

这样随着空气的精华，也会提高人们的幸福感。

而且此款净化器使用场合非常广泛，能够很好地适应世界发展的潮流。

关键词：环境改善空气净化检测数据•Design of air purification device based on single chip microcomputer technology Abstract：With the continuous improvement of life quality,people's yearning for a better life is also growing, people's requirements for the environment are also increasingly high, people begin to pay attention to the impact of air quality on their lives. However, with the development of science and technology, it isinevitable to bring the decline of quality control, so the use of air purifier is very important. In this paper, an air purifier with PM2.5 detection is introduced. It can measure PM2.5 in the air, and the data can be used as a standard for people to turn on air purifiers. This, along with the essence of the air, will also improve people's happiness. And this purifier is used in a very wide range of occasions, can well adapt to the trend of world development.Keyword：environmental improvement；air purification；test data一、引言随着社会的发展，不可避免带来对空气的污染，而空气中的主要污染物是PM2.5。

基于单片机的智能空气净化器的设计毕业论文目录1引言 (1)1.1课题研究背景 (1)1.1.1大气污染现状 (1)1.1.2 空气净化器发展史 (2)1.2课题研究意义 (2)1.3 课题主要任务 (3)2系统方案 (4)2.1系统结构 (4)2.2装置结构组成 (4)2.2.1环境空气质量检测部分 (4)2.2.2 负离子空气净化器设备驱动部分 (5)2.3 声光报警系统电路的驱动部分 (6)2.4 系统功能设计 (7)3系统硬件设计 (8)3.1控制系统设计 (8)3.1.1 STC12C5A60S2单片机简介 (8)3.1.2 STC12C5A60S2单片机的部结构 (8)3.2 QS-01空气质量传感器 (10).WORD版本.3.2.1 QS-01空气质量传感器简介 (10)3.2.2 QS-01的结构 (10)3.3 红外线控制 (11)3.3.1红外线装置简介 (11)3.3.2红外线遥控装置编码 (12)3.4 液晶屏显示器 (13)3.4.1液晶显示器简介 (13)3.4.2 液晶显示原理及分类 (13)3.5负离子空气净化器 (15)3.5.1负离子空气净化器的简介 (15)3.5.2 负离子发生器结构 (16)4 软件设计 (17)4.1主程序设计 (17)4.2红外遥控设计 (19)4.3液晶屏显示设计 (19)4.4 QS-01传感器工作设计 (19)5 系统的调试及实验结果 (21)结论 (22)附录 (23)参考文献 (36)致谢 (37).WORD版本..WORD版本.1引言1.1课题研究背景1.1.1大气污染现状随着生活的日益发展，人们的生活水平日渐提高，同时也伴随着很多问题的产生，由于人们对工业发展做造成的负面影响预料不够，预防不及时，造成了现在我们所要面临的三大危机：资源短缺、环境污染、生态破坏。

环境污染，如今重要的有大气污染，土壤污染以及水体污染，每一个都与我们的生活息息相关，严重影响着我们的生活质量，严重影响着我国可持续发展的政策，所以我国也非常重视对环境的改造与还原，让我们重回一个没有污染的绿色环境，但这是一个长久的事情，俗话说冰冻三尺非一日之寒，环境的优化非一朝一夕可以完成的。

应用设计ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＤｅｓｉｇｎ基于ＰＩＣ单片机的智能空气净化系统的设计裴志诚（浙江大学信息与电子工程学系）摘要：文章介绍了一种基于ＰＩＣｌ６Ｆ５７的智能型空气净化系统。

文中对该系统的组成、硬件电路以及软件流程进行了详细的描述。

经实际使用证明，该系统具有可靠性高、性能稳定、效果明显、成本低廉等特点，具有推广应用前景。

关键词：ＰＩＣｌ６Ｃ５７单片机；空气净化系统：半导体气体传感器；负离子发生；ＤｅｓｉｇｎｏｎＩｒｉｔｅＩＩｉｇｅｎｔＡｉｒＣｌｅａｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＩＣＭｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏＩＩｅｒＰｅｉＺｈｉｃｈｅｎｇ（ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＺｈｅｊｉａｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＩｎｔｈｉＳｐａｐｅｒ，ａｎｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔａｉｒｃｌｅａｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＰＩＣｌ６Ｆ５７ｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉＳｉ１１ｕｓｔｒａｔｅｄ，ｃｉｒＣＵｉｔｄｉａｇｒａｍｏｆｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｔｈｅｆｌｏｗｏｆｓｏｆｔｗａｒｅａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄｄｅｔａｉｌｅｄｌｙ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉＳｓｔａｂｌｅａｎｄｔｅｌｉａｂｌｅ．ＩｔｃａｎｂｅｗｉｄｅｌＹａｐｐｌｉｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＰＩＣｌ６Ｃ５７Ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：／Ｉｉｒｃｌｅａｎｉｎｇｓｙｓｔｅｍ：Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒａｉｒｓｅｎｓｏｒ：Ａｎｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｏｒ０．引言随着人们生活水平的提高，对生活环境质量的要求也越来越高。

然而，由于工业化的推进，城市的空气质量却越来越差，大量的汽车尾气以及工厂排放的烟尘；办公室、新居室，特别是人员聚集的公共场所，如医院、候车室、宾馆客房、舞厅等，空气中的烟尘、甲醛等有害物质的含量远远超出了正常的标准，这些都严重影响了人们的身体健康。

SCM Technology •单片机技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 245【关键词】单片机 传感器 手机APP 净化1 引言随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，汽车已经走入平常百姓家，车内的座椅、沙发垫等装饰材料会释放苯、甲醛等有毒物质，导致车内空气质量恶化，同时车内封闭的小环境，容易使人感到不适，引起头痛，恶心等现象。

本人根据实际生活的需要设计了一种车载空气净化器。

2 硬件电路设计2.1 系统结构该项目主要由空气质量传感器模块、MCU 控制模块、液晶显示模块、空气净化模块、电源模块、蓝牙模块、手机APP 等组成，如图1所示。

2.2 硬件模块介绍2.2.1 MCU 模块MCU 模块是采用STC89C52单片机作为控制核心，此单片机是STC 公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 字节系统可编程Flash 存储器，价格便宜，适合实际应用需要。

如图2所示。

除了复位电路、时钟电路外，P2端口连接LCD1602的液晶显示。

2.2.2 显示模块本电路显示模块采用的是LCD1602，可以显示2行*16字符，主要用来显示净化时间。

其中第3脚为V o 为对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，实际使用中用一个电位器来调整，如图3所示。

2.2.3 空气质量传感器模块基于单片机控制的车载空气净化器设计文/张仁朝 张茂贵空气质量检测模块采用的是SM427N001，它是一款高性价比的四等级空气质量传感器。

能够检测氨气、氢气、酒精、一氧化碳、甲烷、丙烷、甘烷、苯乙烯、丙二醇、酚、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛等有机挥发气体以及香烟、木材、纸张燃烧烟雾、油烟等。

该模块通过XH2.54-4立式插座与单片机P1^2、P1^3相连，接口定义如表1所示。

输出信号A 、B 与污染等级0-3相对应，0表示没有污染，3表示污染最严重，级别越高表示污染越严重，具体如表2所示。

基于单片机的室内空气质量检测————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：天津工业大学毕业设计（论文)题目:室内便携式智能空气监测仪的设计姓名上官金霞学院机械工程学院专业测控技术与仪器指导教师张宏杰职称讲师2011 年06 月06 日天津工业大学毕业设计（论文）任务书题目室内便携式智能空气监测仪的设计学生姓名上官金霞学院名称机械工程学院专业班级测控072 课题类型设计类课题意义由于建筑材料品质不一、劣质燃料、通风不良等原因，室内的空气状况往往不如室外，尽管空调系统被应用到室，但为了节能，减少了自然通风，使室内空气品质进一步恶化.目前，对于室内环境监测仪表有很多种，成本不是很高，监测速度较快，但大数产品只是用来监测，不具备自动调节室内空气质量的能力。

实际上，单纯的监测不能提供经济可行的空气质量调节措施，只有以控制作为监测的后备支持，监测工作才可以深入持久地开展下去，才能达到监测和控制的有机结合。

因此，本系统旨在实现室内空气温度、湿度、有害气体的监测及自适应智能调节，为人类营造一个健康的室内生存空间。

任务与进度要求任务：1.选择合适的单片机，进行单片机主电路设计；2.完成传感器、信号调理、键盘、显示、声光报警、智能控制等接口电路设计；3.编写各模块子程序、proteus软件仿真和实物调试进度要求:第1-3周实习，查询相关资料及总体方案设计第4周开题报告第5-6周气体、温湿度传感器选型，绘制原理电路图和PCB图第7—10周编写气体、温湿度采集等程序并通过proteus调试仿真第11—13周购买元器件，动手焊接电路板并下载程序实物调试第14周写论文及外文翻译第15周修改论文第16周准备答辩主要参考文献［1］彭军。

传感器与监测技术［M]。

西安:西安电子科技大学出版社，2003。

74~95.［2］张齐,杜群贵.单片机应用系统设计技术［M]。

基于STM8S 单片机的一种新型空气净化器智能控制系统设计摘要：本文在基于STM8S 单片机控制原理的基础上开发研发了一款智能室内空气净化器，用来解决室内污染问题。

本设计在以往空气净化器的基础上增加了空气质量检测、儿童模式、远程操控等智能功能，并且可以通过WiFi 模块与手机APP 一键配置，实现智能家居控制和远程控制。

经过试验验证效果良好，一旦投放市场，将会拥有广阔的市场前景。

关键词：空气净化器;电机;控制系统;STM8S 单片机;WiFi; PM2.5中图分类号：TP23文献标识码：A0 引言随着我国工业化的进展，这几年我国环境受到的污染越来越严重，很多地区出现雾霾天气，很难看到晴朗的天空，雾霾对人体健康影响非常严重。

目前来看产生雾霾的原因主要有：大气雾霾对人体健康、气候变化和生态环境的影响非常严重。

雾霾产生的原因有燃煤、汽车尾气、工业污染等。

目前有关部门开始对PM2.5 进行环境监测，大部分地区都严重超标，致使人类呼吸道和心血管系统收到严重的影响，导致人类心肺疾病发病率和死亡率持续提高。

还有一个重要的原因就是家庭家具甲醛等有害气体超标，所以研究室内环境智力有很大的意义。

现在改善室内环境主要有三中方法：开窗通风、源头控制、室内空气净化。

由于外部环境污染严重，所以开窗通风、源头控制这两种方法效果不是很好，只有室内空气净化是最快捷最有效的解决办法。

当前备受人们关注的是有效的室内空气净化，并成为环保科技中一项重要的研究课题。

由于西方发达国家工业化进程比较早，所以空气净化也比我们要领先，智能化程度也比较高，国外通过分电源控制模块电路，传感器数据采集和液晶显示模块电路和紫外灯控制模块电路，达到除菌杀毒的目的。

由于近几年我国电子工业的发展，在参考国外先进技术设计的基础上增加了很多的控制模块，如负离子发生器模块、风扇控制模块、蜂鸣器报警模块等。

本设计主要利用单片机的强大控制功能，有效的控制无刷电机，使其实现低能耗、无级变速、噪音低等。

毕业设计（论文）题目基于单片机的室内空气净化系统的设计与实现学生毕业设计（论文）原创性声明本人以信誉声明：所呈交的毕业设计（论文）是在导师的指导下进行的设计（研究）工作及取得的成果，设计（论文）中引用他（她）人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，论文中的结论和结果为本人独立完成，不包含他人成果及为获得重庆工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用其材料。

与我一同工作的同志对本设计（研究）所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。

毕业设计（论文）作者（签字）：年月日重庆工程学院本科生毕业设计摘要摘要随着全世界空气污染越来越严重，人们居住的室内环境不仅受到外界空气环境质量的影响，同时也受到室内空气污染直接影响，然而室内环境质量是与我们个人生命健康息息相关，对于我们长时间生活、工作的室内，空气质量显得十分重要。

基于能够更好的净化室内空气的目的，本次设计决定用STC89C52单片机为核心控制芯片设计一种室内空气净化系统，用MQ135气体传感器实现有害气体的采集工作，LCD1602液晶显示屏进行数据显示，对室内空气进行实时的监控与报警。

并通过keil4编写程序，达到当室内空气环境各项气体指标高于设定的国际认证标准值时，整个系统能够开始对室内空气进行有效净化的效果。

本系统主要是在现有的室内空气排气、换气系统上，研究对有害气体的更好净化。

使人们能够在更好的室内环境中工作和生活。

关键词：单片机室内环境净化系统有害气体重庆工程学院本科生毕业设计ABSTRACTABSTRACTAs the world's air pollution becomes more and more serious, the indoor environment in which people live is not only affected by the quality of the external air environment, but also directly affected by indoor air pollution. However, the indoor environmental quality is closely related to our personal life and health. In the living and working rooms, air quality is very important[1]. Indoor air purification system, a functional system based on single-chip microcomputer. Real-time monitoring and alarming of indoor air. When the indoor air environment gas index is higher than the set standard value, the indoor air is purified. Indoor air purifiers have been sold in the market, but some gases harmful to the human body cannot be purified. This system is mainly to study the better purification of harmful gases on the existing indoor air exhaust and ventilation system.Keywords: Single chip microcomputer；indoor environment；Purification system；harmful gas目录摘要 (Ⅰ)ABSTRACT (Ⅱ)1 绪论 (1)1.1 研究的目的及意义 (1)1.2 国内外研究现状 (1)1.3 研究内容 (2)1.4 论文结构 (2)2 硬件系统设计 (4)2.1 硬件系统总体设计 (4)2.2 室内污染物检测模块 (4)2.2.1 PM2.5检测模块 (4)2.2.2 气体传感器模块 (5)2.3 单片机控制模块 (6)2.3.1 5V电源模块 (6)2.3.2 开关电源模块 (7)2.3.3 复位电路模块 (8)2.4 显示模块 (9)2.4.1 LCD1602屏幕板块显示 (9)2.5 驱动模块 (10)2.5.1 蜂鸣器驱动模块 (10)2.5.2 换气风扇驱动模块 (11)3 软件系统设计 (11)3.1 软件系统总体设计 (13)3.2 软件开发平台 (14)3.2.1 控制系统软件开发平台 (14)3.3 系统初始化模块 (14)3.4 按键控制模块 (14)3.4.1 按键功能简述 (14)3.4.2 按键驱动程 (15)3.5 显示模块 (15)3.5.1 LCD1602液晶模块指令系统 (15)3.5.2 LCD1602液晶模块驱动程序 (16)3.6 排气风扇模块 (18)3.6.1 针对直流风扇概述 (18)3.6.2 直流风扇驱动程序 (18)4 功能检测及调试 (18)4.1 硬件系统检测及调试 (20)4.1.1 气体传感器及蜂鸣器功能检测 (20)4.1.2 直流风扇功能检测 (20)4.2 软件系统检测及调试 (21)5 总结 (22)致谢 (23)参考文献 (24)1 绪论1.1 研究的目的及意义我们都知道,全球环境正在急速恶化,尤其是在中国，经济快速发展,污染更加严重。

作者简介:陈万疆(1982—),男,江苏盐城人,讲师,硕士;研究方向:电子电工㊂陈万疆(盐城生物工程高等职业技术学校,江苏㊀盐城㊀224000)摘㊀要:随着生活水平的提高,人们对自己日常生活和工作的室内空气环境质量的要求和期望也在不断提高,而室内空气中的微粒㊁细菌㊁病毒和其他有害物质日积月累,损害了人们的身体健康㊂室内空气净化技术正成为环保领域的一个新课题㊂文章研究了基于单片机的紫外线空气净化器智能净化控制系统,根据系统功能需求设计了空气净化器控制系统的结构与工作原理框架,并对系统的硬件与软件进行了总体框架设计,具有重要现实意义,为相关的研究提供了参考㊂关键词:单片机;空气净化器;控制系统0㊀引言在目前的社会发展形势下,民众对室内空气质量的要求日益提高㊂与此同时,为更好地满足建筑节能相关要求,在建筑设计时室内建筑的密闭性开始受到重视㊂不过这也导致室内外空气的流通性降低,室内污染问题更明显,不利于人体健康㊂目前室内空气污染的危害在不断显现,因而很有必要进行研究㊂室内空气净化器可以很好地满足空气净化相关要求,在室内空气污染不断加剧的形势下,民众对室内空气净化器的需求也在迅速增加,很多高性能的空气净化装置被研发出来㊂本研究设计的净化器具有室内通风和紫外灭菌功能,对空气净化有一定促进作用㊂1㊀空气净化器控制系统概述系统的控制对象为单相110V 空气净化器,在运行过程中,这种净化器可以过滤室内空气中各种状态的污染物,同时基于紫外线杀菌,以此来满足相关功能要求㊂该系统的功能结构相关情况如图1所示㊂图1㊀空气净化器功能结构㊀㊀具体分析由图1可知,此控制系统可划分为两个单元,分别为驱动模块和主控制模块㊂输入110V 的电源可满足控制系统运行要求㊂对输入的电流进行适当处理后,形成5V 与9V 直流电压信号㊂单片机在运行中主要是通过指令对电机和紫外灯进行控制,以此实现消毒和空气循环目的㊂其控制原理结构如图2所示㊂驱动控制电路设计时主要是针对电源电路,基于LM7805芯片进行稳压处理而获得相应5V㊁9V 直流电;电机驱动电路在运行中可进行电机的控制和调节,同时还可实现一定的保护功能;其中的灯管驱动控制电路可以检测灯管状态,并实现导通控制目的,以此来满足系统功能要求㊂主控制板的硬件主要包括TGS 电路㊁LHi 电路㊁保护电路㊁LCD 电路㊁功能按键电路等,在设计时根据要求进行详细设计,且适当组合,确保系统功能实现㊂图2㊀净化器控制原理28系统在控制时,主要依据传感器采集的信息,单片机[1]可处理传感器发送的系统状态信息,利用相应控制指令对仪器的工作状态进行调节,使系统可靠稳定地运行㊂主控制㊁驱动控制模块则可在软件控制基础上满足系统应用要求,提高应用性能㊂2㊀空气净化器控制系统硬件设计分析这种控制系统的需求可发现,其硬件模块在设计时应考虑一些主要功能要求㊂为满足与此相关的功能要求而设计出电源控制电路㊁紫外灯电机驱动与控制电路㊁功能按键电路等㊂此外为满足程序下载目的,还设置了控制程序下载电路等,控制系统对应的硬件模块相关组成如图3所示㊂图3㊀控制系统硬件模块总体结构分析图3结构可知,这种系统的驱动控制部分主要包括:灯管㊁电源控制㊁电机驱动控制等相关单元㊂将这些单元设置到驱动控制电路板上;主控制模块在运行时主要是针对显示器㊁传感器㊁红外遥控和对应的按键进行控制㊂在主控制电路板中对这些进行设置,使得系统处于合理的运行状态,同时也提高系统运行可靠性和效率㊂3㊀空气净化器控制系统软件设计在进行软件设计时,分析系统的需求情况后将模块划分为以下几个单元:电机驱动程序㊁端口初始化程序㊁红外信号处理程序,信号采集程序等㊂其控制程序相关组成如图4所示㊂图4㊀控制系统程序结构分析上图结果可知,这种系统的驱动程序主要包括电机与灯管的驱动控制程序,且在运行过程中都是通过单片机进行控制,而其中的各部分存在一定组合关系㊂在程序整体设计时,各模块都有重要的意义,可适当组合以满足各方面应用要求,系统控制时需要用到ATmega128程序[2]㊂紫外线室内空气净化器[3-4]控制系统的主程序流程如图5所示㊂在运行中先对系统通上电源,然后打开开关确保其中各部分正常稳定地运行㊂开机工作后,初始化处理,并对端口地址进行分配㊂读取相应传感器测量到的信息,控制液晶显示器处于工作状态;接着基于系统的控制指令而对净化器的工作模式进行调节,确保电机转速保持在合理范围内,同时控制紫外光灯管处于工作状态,满足系统的消毒灭菌相关要求,也为总体功能实现提供支持㊂图5㊀控制程序主流程㊀㊀分析图5程序主流程图可知,在进行程序设计过程中,应该分析电路硬件设备与功能相关要求,并进行合理的布置㊂初始化设置后开始进行电路控制,并检测信号㊁判断信号,在此基础上进行适当的调节,从而保证净化器[5]参数在合理范围内,确保其可靠稳定运行㊂4㊀结语空气净化技术是环保领域的一个新的课题,尤其是室内空气净化器诞生后,各种不同方式的空气净化器如雨后春笋般涌入市场㊂文章研究的紫外线空气净化器属于半智能式的空气净化产品,仪器的控制系统基于单片机进行软硬件模块设计与开发,并且创新式地设计了气体传感器与红外传感器数据采集模块,分别用于采集室内空气质量和移动人体红外信号强弱,以实现仪器随外部环境自动调整工作状态的功能㊂[参考文献][1]张军.AVR 单片机应用系统开发典型实例[M].北京:中国电力出版社,2005.[2]海涛.ATmega 系列单片机原理及应用 C 语言教程[M].北京:机械工业出版社,2008.38[3]张妍.室内空气净化器性能指标的探讨[J].环境与健康杂志,2007(6):453-455.[4]任俊龙.基于AVR单片机的空气净化器控制系统的硬件设计与实现[D].合肥:合肥工业大学,2010.[5]宋之玮.单片机系统的控制程序自生成软件平台设计[D].大连:大连理工大学,2008.(编辑㊀何㊀琳) Design of intelligent purification control system of air purifier based onsingle chip microcomputerChen Wanjiang(Yancheng Biological Engineering Higher Vocational Technology School,Yancheng224000,China) Abstract:With the improvement of living standards,people s requirements and expectations for the quality of the indoor air environment in their daily life and work are also increasing,and the particles,bacteria,viruses and other harmful substances in the indoor air are accumulating,harming people s health.Indoor air purification technology is becoming a new topic in the field of environmental protection.This paper studies the intelligent purification control system of UV air purifier based on single-chip microcomputer,designs the structure and working principle framework of the air purifier control system according to the functional requirements of the system,and designs the overall framework of the system hardware and software,which is ofgreat significance and provides a reference for related research.Key words:single chip microcomputer;air purifier;control system(上接第79页)4㊀结语职业院校技能大赛为生产㊁建设㊁管理㊁服务第一线的人才培养提供了目标与标准,对引领和促进教育教学改革有重要作用,是高职院校一项重要的教学工作㊂搭建 类国赛 软硬件教学环境,设计 类国赛 工位制的实训室布局,有利于学生分组合作㊁ 团队式 完成课程学习任务㊂在 类国赛 课堂中,改革原有教学设计与方法,把全真国赛项目嵌入专业课程教学中,将技能大赛的训练思想和一些具体的方法融入专业课程的教学中,采用项目制教学模式,建立真实场景式学习情境,学生在学习的过程中目标明确,以老带新,自主学习的愿望和团队意识增强㊂[参考文献][1]王扬南.新时代职业院校教师教学能力提升的重要引擎 2019年全国职业院校技能大赛教学能力比赛述评[J].中国职业技术教育,2019(34):18-22.[2]梁克东,王亚楠.基于 三教改革 的职业教育人才培养与评价改革创新路径[J].中国职业技术教育,2019(28):28-34,41.[3]杭彩云.基于 三教 改革提升高职创新型技能人才培养质量 以纺织品检验与贸易专业为例[J].教育现代化,2019 (94):19-21.(编辑㊀王雪芬) Research and practice of teaching method reform under the teachingenvironment of similar national competition classHuang Zhen,Bi Chuanlin(Department of Information Engineering,Jiujiang Vocational and Technical College,Jiujiang332007,China) Abstract:This paper breaks through the traditional teaching reform way,builds the class national competition classroom , and takes the mobile Internet application software development competition as an example,expounds the concrete process of teaching design and implementation of teaching method reform under class national competition classroom .Research practice shows that this reform can effectively promote the reform of teaching methods and improve the quality of vocational education.Key words:three education reform;similar national competition class;teaching reform48。

基于单片机空气质量检测仪设计摘要随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，人们对环境问题及健康问题日益重视，室内空气品质（IAQ）状况受到越来越多的关注。

人的一生中有三分之二的时间是在居室内度过的。

本文研究的室内便携式智能空气品质监测仪是以室内空气中有毒有害气体的监测监控为背景，是以STC工公司的一款8位超低功耗单片机STC90C51为控制核心，能够实现对室内温度，湿度，VOC气体的实时采集处理、显示、报警等功能。

仪器采用锂电池供电，具有良好的便携性和通用性，并且使用LCD1602点阵式液晶屏显示菜单，有良好的人机对话界面。

同时设计了声光报警系统，实现在参数超标时及时的报警。

室内智能空气品质监测仪体积小，功耗低，操作简单，适合应用于家庭和社区的医疗健康保健，能够实时知道室内空气的质量。

关键词：STC90C51，室内空气品质，LCD显示，温湿度，VOC气体BASED ON SINGLE CHIP MICROCOMPUTER AIRQUALITY TESTER DESIGNABSTRACTWe paid more attention to the environment and health problems especially, indoor air quality (IAQ) conditions with the development of the national economy and the improvement of people's living standard. In that, about two-thirds of people's life spent in the house. In this paper, Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor which will be studied in this paper, is on the background of toxic and harmful gases, and based on an STC 8-bit working ultra-low power MCU STC90C51 as control core. It can process, display, and alarm the real-time acquisition indoor temperature, humidity, VOC gas and so on.The instrument is powered by lithium batteries with a good portability and versatility. What’s more, it uses the LCD1602 dot matrix LCD screen to display menu, and has a good interactive interface. At the same time sound and light alarm system is designed to achieve a timely manner when the parameter level exceeds the limit. With the features of small size, low power consumption, operating easily, Indoor Air Quality Portable Intelligent Monitor is suitable for family and community health care for its real-time acquisition of indoor air quality.KEY WORDS：STC90C51, IAQ, LCD display, Temperature and humidity, VOC gas毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。