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. 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。
《基于单片机控制的空气质量检测系统的设计》在当今社会，空气质量问题日益受到人们的关注。
随着工业化进程的加速和城市化的不断发展，空气污染给人们的健康和生活带来了诸多负面影响。
开发一种能够实时监测空气质量并及时反馈相关信息的系统具有重要的现实意义。
基于单片机控制的空气质量检测系统应运而生，它为人们提供了一种便捷、高效且准确的空气质量监测手段。
一、概述空气质量是衡量环境质量的重要指标之一，直接关系到人们的身体健康和生活舒适度。
传统的空气质量监测方法往往存在监测范围有限、成本较高、实时性较差等问题，难以满足人们对于全面、实时、准确监测空气质量的需求。
而基于单片机控制的空气质量检测系统则能够克服这些局限性，具有体积小、成本低、功耗低、易于实现等优点，能够广泛应用于室内环境、室外环境、工业生产等领域，为空气质量的监测和管理提供了有力的技术支持。
二、系统总体设计（一）系统功能需求分析本空气质量检测系统的主要功能包括：实时监测空气中的多种污染物浓度，如 PM2.5、PM10、甲醛、二氧化碳等；将监测到的空气质量数据通过显示屏进行显示；具备数据存储功能，以便对历史数据进行分析和查询；能够根据设定的阈值发出报警信号，提醒用户采取相应的措施；具有与外部设备通信的接口，如串口、蓝牙等，以便将数据传输到其他设备或进行远程监控。
（二）系统硬件架构设计1. 传感器模块传感器是空气质量检测系统的核心部件，用于采集空气中的污染物浓度数据。
本系统选用了多种传感器，包括 PM2.5 传感器、PM10 传感器、甲醛传感器、二氧化碳传感器等。
这些传感器具有体积小、精度高、响应速度快等特点，能够满足系统的检测要求。
2. 单片机控制模块单片机作为系统的核心控制器，负责对传感器采集到的数据进行处理、显示、存储和通信等操作。
选择一款性能稳定、资源丰富的单片机芯片，如 STM32 系列单片机，能够满足系统的功能需求。
3. 显示模块显示模块用于将监测到的空气质量数据实时显示给用户，以便用户了解当前的空气质量状况。
基于51单片机的PM2.5检测仪设计摘要我国现代社会迅速发展，人们也提高了对生活的质量的要求，都想在健康、安逸的环境生活。
我国也正在加强生态文明建设，不断减少各种空气污染。
PM2.5这种污染物随着雾霾加重被人们数值，由于其颗粒极小，含有高浓度的有毒、有害物质并且具有长时间停留漂浮等特性。
尽管近年来雾霾已经大大减少，但对于PM2.5的监测依然不能掉以轻心。
本设计采用STC89C51单片机为控制器件，利用传感器监测大气中颗粒物含量，通过AD 转换器将传感器输出信号处理后传给单片机处理，最终LCD显示含量。
系统还可以通过按键进行设置上限值，当浓度超过设定值时将会触发报警。
结果表明，该PM2.5检测仪电路简单小巧、检测精度高，具有良好的稳定性，具备良好的实用意义。
关键词STC89C51单片机、空气质量传感器、LCD第1章引言1.1 设计背景步入二十一世纪，我们迎来了多姿多彩、进步迅猛的现代信息社会。
人类已经迈入信息社会、正分享着信息丰富迅捷的好处并不断勇于开拓继续向前发展，我们会发现无论是现在还是未来信息的获取、传输与利用将无处不在无时不有，而首要任务就是如何获取准确可靠的信息，其中可以广泛分布感知探测信息的传感器是帮助人们实时获取大量信息的主要途径。
传感技术发展已久，但毫无疑问进入二十一世纪以来，随着科学技术的快速更新迭代，经济实力和人们对美好生活的需求日益增长，再加上环境保护、生态文明、智慧城市等概念的火热，更加促进了传感技术的广泛应用。
工业商业农业军事，处处都有传感技术的身影。
不得不承认，尽管蓬勃强劲的工业发展为繁荣兴旺的现代物质文明提供了坚强的物质基础，但环境保护的不完善和缺位，使得工业发展产生的各种废物污染给我们的生活尤其是身体健康带来了严重的负面影响。
以大气污染为例，近十年来来人们最熟知的、关注度最高的莫过于雾霾。
从从未听说过这个词汇再到“谈霾色变”，最主要的原因还是因为这种类似于阴天的天气暗藏杀机——在看似平静的的空气里，弥漫着各种微小的有害颗粒物。
毕业设计题目：基于STM32的空气检测系统设计与实现一、背景与意义随着工业化进程的不断加快，空气污染问题日益严重，对人体健康产生了严重影响。
开发一种能够实时检测空气质量并提供准确数据的空气检测系统变得尤为重要。
本次毕业设计旨在基于STM32单片机，设计并实现一种可靠、高效的空气检测系统，以应对当前空气污染问题。
二、系统设计理念1. 系统功能设计1.1 空气参数检测：监测空气中的二氧化碳、PM2.5、PM10等污染物浓度。
1.2 数据采集与处理：通过传感器采集空气质量数据，并对数据进行处理和存储。
1.3 数据展示与分析：将检测到的数据通过LCD屏幕展示，同时通过UART与上位机通信，实现数据的实时监控和分析。
2. 系统框架设计2.1 传感器模块：选择合适的传感器，如二氧化碳传感器、PM2.5传感器等，用于空气参数的检测。
2.2 单片机控制模块：采用STM32单片机作为系统的核心控制芯片，负责数据采集、处理、存储和展示等功能。
2.3 人机交互模块：通过LCD屏幕和上位机，实现与用户的交互和数据传输。
三、系统实现步骤1. 传感器接口设计1.1 确定传感器的通信协议和接口类型，设计相应的硬件电路和软件驱动程序。
1.2 将传感器与STM32单片机进行连接，并编写相应的驱动程序，实现对传感器的数据采集和控制。
2. 数据采集与处理2.1 使用STM32的ADC模块对传感器采集到的模拟信号进行数字化处理。
2.2 设计合理的数据处理算法，对采集到的数据进行滤波、校正和数据存储，以保证数据的准确性和稳定性。
3. 数据展示与通信3.1 将处理后的数据通过串口通信发送给上位机，并编写相应的通信协议。
3.2 在系统中加入LCD屏幕，实现数据的实时显示和用户交互，提高系统的可用性和易用性。
四、系统测试与优化1. 系统功能测试1.1 对系统的各项功能进行全面测试，包括传感器采集数据的准确性、数据处理算法的稳定性、通信模块的可靠性等。
基于单片机的空气质量检测系统HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】佳木斯大学毕业论文基于单片机的空气质量检测系统学院信息电子技术专业通信工程班级 12级1班学籍号 12109940619姓名潘琦指导教师田静佳木斯大学2016年6月10日摘要随着工业发展，国民经济日益增长，人民生活指数也在不断提高。
但是给环境却带来不可逆的影响，因为空气质量的恶化，使人类引起一系列呼吸道病症，危害身心健康。
国家政府出台政策，一方面从源头控制污染源，一方面增加空气质量监控。
各大中城市也将PM2.5作为天气预报一项重要指标，时时提醒市民关注环境。
本设计就是基于51系列单片机的PM2.5监控预警系统，对环境里的PM2.5浓度进行实时监控，预警。
本设计以STC89C52单片机为控制核心，用夏普GP2Y1010AU0F传感器实时采集空气中粉尘情况，然后由ADC0832模数转化芯片，将从粉尘传感器采集到的模拟信号转化成数字信号，然后传给单片机进行精确换算，在LCD1602液晶屏显示当前空气粉尘浓度和显示预置报警阈值，按键可以设置系统粉尘报警阈值，蜂鸣器报警模块可在环境PM2.5浓度超过设置值时进行报警。
本系统电路稳定性高、抗干扰能力强，处理速度快，功耗低，操作简便，实时精准显示，实时反馈环境因素。
关键字：PM2.5；单片机；粉尘浓度；GP2Y1010AU0F；报警AbstractWith the industrial development of the national economy growing, people living index is also rising. But the environment has brought irreversible impact because of the deterioration in air quality, weather haze phenomenon increased hazard phenomenon worse. National government policies, on the one hand to control pollution from the source, on the one hand increase the air quality monitoring. PM2.5 major cities will also be an important indicator as the weather forecast, remind the public concern for the environment. This design is based on the 51 computers PM2.5 monitoring system on the environment in the PM2.5 concentration time monitoring, early warning.This design STC89C52RC microcontroller to control the core, Sharp GP2Y1010AU0F sensor to collect dust in the air situation, LCD1602 display shows the current air concentration of dust and display the preset alarm threshold size, the keys can set the system dust alarm threshold, the buzzer alarm module can alarm when the ambient PM2.5 concentration exceeds the set value. System works: collected by the sensor in the air PM2.5 PM2.5 concentration, and then converted to a digital signal through ADC0832 for STC89C52RC microcontroller reads, after the system conversion, real-time display of the current PM2.5 concentration, and then set value, if less than the set value, the systemremains; if it exceeds the set value, the system will alarm to alert the PM2.5 concentration exceeded. The system circuit is simple, stable, highly integrated, easy to debug, high precision, has some practical value.Key words：Alarm; Dust concentration; GP2Y1010AU0F; PM2.5目录摘要 (i)Abstract ....................................................... i i 第1章绪论 .. (1)1.1 课题研究背景 (1)1.2 课题研究的目的和意义 (2)1.3 课题的主要内容 (2)第2章设计方案论证 (4)2.1 题目解析 (4)2.2 方案论证与设计 (4)2.2.1 控制部分的方案选择 (4)2.2.2 显示部分的方案选择 (5)2.2.3 传感器模块的方案选择 (5)2.2.4 模数转化模块的方案选择 (5)2.3 系统方案论证 (6)第3章硬件电路设计 (7)3.1 单片机最小系统 (7)3.2 ADC0832模数转化模块 (9)3.3 液晶屏显示模块 (10)3.4 夏普PM2.5传感器 (12)3.5 蜂鸣器 (14)3.6 按键电路 (14)3.7 污染级别提醒电路和程序下载电路 (14)3.8 总体原理图 (15)第4章软件部分设计 (17)4.1 系统流程设计 (17)4.2 ADC0832模数转化部分设计 (18)第5章仿真部分 (20)5.1 PWM驱动 (20)5.2 Keil的应用 (20)5.3 Protel 99se的应用 (22)5.4 Proteus的应用 (23)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录1 系统原理图 (29)附录2 元器件清单 (30)附录3 程序清单 (31)附录4 外文参考资料翻译（原文、译文） (37)第1章绪论1.1 课题研究背景21世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步的同时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。
2系统的硬件电路设计2.1 主控制器电路设计主控芯片是整个系统的数据处理单元。
主控芯片主要负责数据操作、中断响应等各种逻辑指令。
主控芯片的工作频率与整个系统设计相关的内部硬件资源是好还是坏，要充分了解资源需求等系统要求，自行选择适合恰当的控制器。
否则，选择低性能主控芯片可能会影响整个系统性能，并为设计增加额外的困难。
本设计中采用STC89C52单片机最小系统。
STC89C52单片机最小系统具有体积小、质量轻、功能强、功耗低、性价比高等特点。
在本设计整套系统中起到了信号处理实时控制的作用，可以监测按键和采集传感器的各项参数，同时还能驱动LCD1602液晶显示检测到PM2.5浓度数据。
STC89C52单片机最小系统由STC89C52芯片、复位电路、时钟电路及输入/输出端口设备等构成。
STC89C52单片机是美国STC公司开发制造的一种8位微控制芯片，拥有512字节的数据存储空间和8K字节的程序存储空间。
共40个引脚，2个优先级设置，3个十六位强大定时/计数器，4个八位并行I/O端口，5个优质中断源。
STC89C52单片机的时钟引脚为XTAL1 和XTAL2；控制信号的引脚有RST，ALE，PSEN 和EA；I/O端口有P0，P1，P2和P3。
复位电路主要用于协助单片机来实现启动过程，控制单片机工作的起始状态。
在单片机工作过程中，受到外界干扰而出现代码丢失、运行出错或直接死机、停止运行的时候，此时通过复位，单片机内部的烧录代码就会自动重新执行。
复位方式一般分为自动复位和手动按键复位，本设计为了编程的简单化，采用了外部手动按键复位的方式。
STC89C52单片机的P0脚内无上拉电阻，为开漏输出。
所以在本设计中P0脚用作输出端口，需另加上拉电阻以加大输出的驱动能力，本设计采用10K的排阻作为上拉电阻。
时钟电路好比心脏，单片机的工作动力都来源于它。
时钟电路其实本质就是一个晶体振荡电路，提供一个正弦波信号作为基准让单片机进行工作，因此单片机的运行速度及处理能力都是由时钟电路决定。
基于STM32室内空气质量检测系统设计标题：基于STM32室内空气质量检测系统设计摘要：本论文提出了一种基于STM32单片机的室内空气质量检测系统的设计方案。
该系统采用多种传感器实时监测室内空气中的温度、湿度、二氧化碳浓度、PM2.5浓度等参数，并将数据通过无线网络传输至PC端，实现对室内空气质量实时监测和分析。
本论文还详细介绍了系统的硬件设计与实现、软件设计与程序实现等方面。
实验结果表明，该系统具有实时性高、精确度高、稳定性好等优点，能够有效地提升室内空气质量的监测和控制水平。
关键词：STM32单片机；室内空气质量；传感器；无线网络传输Abstract：This paper proposes a design scheme of indoor air quality monitoring system based on STM32 MCU. The system uses multiple sensors to monitor the temperature, humidity, carbon dioxide concentration, PM2.5 concentration and other parameters in the indoor air in real time, and transmits the data through wireless network to the PC end, realizing real-time monitoring and analysis of indoor air quality. Thispaper also introduces the hardware design and implementation, software design and program implementation of the system in detail. The experimental results show that the system has the advantages of high real-time performance, high accuracy, and good stability, which can effectively improve the monitoring and control level of indoor air quality.Keywords: STM32 MCU; Indoor air quality; Sensor;Wireless network transmission一、引言室内空气质量是指在一个封闭空间内，空气中废气、尘埃、过敏原等有害物质的含量。
基于单片机控制的空气质量检测系统的设计基于单片机控制的空气质量检测系统的设计引言：空气质量是人们生活中非常重要的一个指标，因为空气污染对人体健康和环境都有严重影响。
设计一个基于单片机控制的空气质量检测系统可以帮助我们实时监测和评估空气质量，以便采取相应的措施来保护健康和环境。
一、系统概述这个基于单片机控制的空气质量检测系统主要由传感器模块、数据处理模块、显示模块和通信模块组成。
传感器模块用于采集环境中的各种污染物数据，数据处理模块用于对采集到的数据进行处理和分析，显示模块用于展示检测结果，通信模块用于与外部设备进行数据交互。
二、传感器选择为了准确地监测空气中各种污染物的含量，我们需要选择合适的传感器。
常见的用于检测空气质量的传感器包括温湿度传感器、PM2.5传感器、CO2传感器等。
这些传感器可以通过数字接口与单片机连接，方便数据的采集和处理。
三、硬件设计1. 传感器模块：将选定的传感器连接到单片机的IO口，通过读取传感器输出的模拟信号，将其转换为数字信号进行处理。
可以使用AD转换器来实现模拟信号到数字信号的转换。
2. 数据处理模块：单片机通过编程实现对传感器数据的采集、处理和分析。
可以使用C语言等高级语言编写程序，并通过单片机的开发环境进行调试和下载。
3. 显示模块：为了方便用户查看检测结果，可以选择合适的显示设备，如LCD液晶屏或数码管。
通过单片机控制显示设备，将检测结果以易于理解的方式展示给用户。
4. 通信模块：为了与外部设备进行数据交互，可以选择合适的通信方式，如串口通信或无线通信。
通过单片机控制通信模块，实现与其他设备之间的数据传输。
四、软件设计1. 系统初始化：在系统启动时需要初始化各个硬件设备和相关参数。
设置传感器工作模式、配置IO口和引脚功能等。
2. 数据采集：根据预定的时间间隔或触发条件，单片机从传感器中读取数据，并存储在内存中。
3. 数据处理：对采集到的数据进行处理和分析。
可以计算各种污染物的浓度、判断空气质量等。
