【正文】 陳鑫 系別 自動化系 專業(yè) 電氣工程及其自動化 班級 二班 研究 基本 內容 、 擬解 決的 主要 問題 研究基本 內容： 設計的 智能空氣凈化系統(tǒng)可對室內空氣中的粉塵、甲醛、 CO2 等有毒有害氣體信息實時采集，利用過濾膜過濾室內空氣中的顆粒狀污染物，利用紫外線的照射破壞致病體的 DNA 結構達到消毒滅菌的作用 。 步驟及措施： 1. 選用單片機作為主控制器； 2. 完成部分模塊的設計如溫度檢測模塊、 濕度檢測 模塊、溫 濕 度顯示模塊、電源模塊、驅動電路模塊、鍵盤輸入模塊和報警模塊 、控制模塊 ； 3. 實現(xiàn)系統(tǒng)的軟件設計； 4. 用 PROTEL 軟件完成系統(tǒng)的原理圖設計； 5. 應用 仿真 軟件 Protus 實現(xiàn)模擬。污染，人們生活和工作的室內空氣質量。 因此，保證身體的健康和良好的工作環(huán)境，各種室內空氣凈化器孕育而生，并且種類繁多。純凈的空氣質量監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動控制過程中，在手動啟動下可以自由選擇的轉動電機的速度，結合 3． 2 inch TFT 液晶觸摸屏可以提供友好人機交互界面，方便對機器的操作。 Indoor air pollution， the quality of people39。 The automatic control process of the pure air quality monitoring data and in the manual start can free choice of motor rotation speed， with 3. 2 inch TFT LCD touch screen can provide a friendly humanmachine interface， convenient operation of the machine 。而空氣凈化器正好可以有效地消除了這樣的污染，改善空氣質量的產品之一，它主要使用的地方有室內，家庭，商業(yè)，工業(yè)和車輛內部等。但是現(xiàn)有空氣凈化器的市場比較單一，目前太機械化的缺點，虛有其表的功能是市場普遍存在的現(xiàn)象。 第一章 項目提出 空氣質量隱患 根據(jù)近幾年 的研究表明，室內空氣污染問題不容忽視。 還要 《美國自然科學院刊》（ PNAS）在近期 發(fā)表的研究報告也稱，因為空氣受到嚴重 污染人類平均壽命將 會縮短 5 年左右 。 第二章 系統(tǒng)總體結構及工作原理 設計智能空氣凈化系統(tǒng)可以凈化室內空氣中的粉塵，甲醛二氧化碳等有毒有害氣體數(shù)據(jù)的實時收集， 利用過濾膜有效的過濾室內空氣中的顆粒狀污染物，利用紫外線的照射能力破壞致病體的 DNA 結構達到滅菌消毒的作用。在自動模式下處理過程中如遇到危險和有害氣體在大氣中的濃度值小于或等于標準值時，將自動停止電機運行，大于標準值時，電機會自動啟動，實現(xiàn)了在標準值下室內的空氣凈化過程的智能化控制。同時主控制的芯片會用紫外燈的信號傳送信號，反饋給電路傳輸信號判斷紫外燈是否在正常工作。 圖 1 系統(tǒng)結構框圖 第三章 系統(tǒng)硬件設計 微控制器的選擇 目前 市面上微處理器種類繁多， C8051F020 是 基于高速 8051 微控制器內核、流水線指令 的結構， 速度 可 到達 25Mindication /s， 4352 字節(jié)的數(shù)據(jù) RAM， 64 k字節(jié)可以在線編輯 的 flash 存儲器， 外部 64字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲器接口。與舊版 的 51 系列單片機相比，在 相同成本的情況下，可靠性和速度得到了 很大提高。 DSM501 粉塵傳感器的電壓是 5 V 的供電，在控制腳和地面之間需要加一個 100K 的電位器，以調整輸出腳的敏感度 MG811 型 CO2氣體傳感器對 CO2氣體具有較好的靈敏度和選擇性，受溫度和濕度的突變影響小，具有良好的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性。常應用于家庭 和 環(huán)境的有害氣體的探測裝置 。 系統(tǒng)中氣體傳感器陣列的數(shù)據(jù)采集主要有數(shù)字信號和模擬信號兩種 。系統(tǒng)中 8 通道的外部輸入可編程可設置為 8 個單端輸入或者 4 對差分輸入，可以通過設置可編程增益放大器實現(xiàn) 0． 5 倍～ 16 倍的放大增益選擇，具有數(shù)據(jù)相關窗口中斷發(fā)生器，且內置溫度傳感器。 電機的風扇轉動是在單片機的控制下進行的。且 三 個電機分別對應 著 低速、中速、高速 三種運行狀態(tài) 。在這樣的 自動模式下就 很好的 實現(xiàn)了室內空氣凈化過程的智能控制 。 圖 4 燈管信號反饋電路 TFT 液晶觸摸顯示 大部分的室內空氣凈化器采用 LCD12864作為輸出 顯示器 ，其關鍵是采用傳統(tǒng)的控制方式 。 系統(tǒng) 是 采用了 i80 /16bit 模式，其與液晶屏 直接 連接，ADS7846 是德州儀器生產的一款四線電阻觸摸屏驅動專用驅動芯片 ， 可以自動采樣電壓的 X軸 ， Y軸的電壓值 ，然后 可以通過標準 SPI 協(xié)議發(fā) 給 MCU，操作便捷 ，精 確 度高 。自動模式可分為：凈化標準選擇、傳感器陣列數(shù)據(jù)采集、啟動電機、啟動紫外線、 LAWP_IN=紫外燈故障、空氣質量是否達標、停止電機、空氣質量是否達標、手動模式切換結束。 很好的結合了傳感器技術以及傳感器數(shù)據(jù)的采集原理，并 利用 C8051F020 單片機控制原理，采用高效的交流單相異步電機 ， 集顯示 、 觸摸 、 遙控于一體 ，高效的 完成了室內空氣 系統(tǒng)的智能凈化 的設計 ，其設計很好的證明了 該系統(tǒng)性能 的 穩(wěn)定 性 、 功能性強 、 操作簡單 、凈化效率高并且節(jié)能環(huán)保，可以 廣泛 的 用于醫(yī)院 、 賓館 、 學校等人員密集場所或對空氣質量有特別要求地方 。也許我不是您最出色的學生，但您卻是我所最尊敬的