【正文】 CD液晶同接在一個復(fù)位按鍵上。其往往還需要外部時鐘、復(fù)位、隔離等單元電路才能工作。完整的基于CM3的MCU還需要很多其他組件。STM32F103ZET6基于Cortex‐M3（CM3）處理器，不僅在功能上能滿足題目的要求，而且在運行效果上也格外顯著。3 控制器硬件電路設(shè)計 單片機控制電路設(shè)計單片機控制電路是整個控制器的中樞，起著發(fā)號施令的作用。其數(shù)據(jù)測量精確、響應(yīng)速度快,但價格略高。方案二：選取SDS011激光傳感器SDS011傳感器根據(jù)激光散射原理測量空氣中的微小顆粒，當(dāng)激光照射到懸浮顆粒物時會產(chǎn)生光散射，感光部件根據(jù)散射激光的波形判斷出顆粒物的直徑，通過不同直徑的顆粒物反射出不同形狀的波形，判斷其濃度的大小，并根據(jù)換算公式轉(zhuǎn)化成官方統(tǒng)一單位[20]。其輸出是與空氣中粉塵濃度成正比的電壓模擬量，需通過A/D采集后轉(zhuǎn)化成數(shù)字量顯示濃度值。裝置中通過紅外發(fā)光二極管利用反射原理檢測灰塵在空氣中的含量。綜上所述，本設(shè)計選取L298N作為驅(qū)動模塊。其輸入電壓為340V。然而其價格便宜、控制簡單適合本設(shè)計中風(fēng)機的調(diào)速控制。而且，其能同時驅(qū)動兩路電機，并能給單片機提供5V電源接口。綜上所述，本設(shè)計選取TFT_LCD液晶作為顯示模塊。在屏幕上可分行分段顯示大批量數(shù)據(jù)并可通過觸控芯片和相應(yīng)的程序?qū)崿F(xiàn)觸屏功能。但其有限的顯示字?jǐn)?shù)和復(fù)雜的時序位置操作以及簡陋的顯示效果和其無法觸控的特點使得其并不完全適合充當(dāng)本設(shè)計的顯示模塊。 顯示模塊方案對比方案一：選取LCD12864液晶作為顯示模塊LCD12864是一種多線串行接口方式的點陣形液晶顯示模塊，其分辨率為12864[9]。此外，該芯片能驅(qū)動TFT_LCD液晶屏，具有方便快捷的控制效果。該芯片不僅有高速的處理速度，而且擁有眾多的板載資源，功能十分強大。而且，該芯片內(nèi)部含有RTC時鐘電路，在外部有電源供電的情況下能利用系統(tǒng)內(nèi)滴答定時器連續(xù)不斷地計時。方案二：選取STM32系列單片機作為主控芯片STM32系列單片機工作時最高頻率可達(dá)72MHZ，是STC12系列單片機的672倍。因此，此芯片在本設(shè)計中有些力不從心。擁有PCA高速輸出功能，處理速度比51系列單片機快上許多。它的36個通用I/O口可通過程序設(shè)置成四種輸入輸出模式。 方案論證對比 控制模塊方案對比方案一：選取STC12系列單片機作為主控芯片STC12系列單片機是一種工作方式與51系類相仿，但功能略強的一款高速處理型單片機。具有良好的節(jié)能效果和人機交互界面。結(jié)合傳感器、顯示器、驅(qū)動器以及無線收發(fā)器等重要部件共同完成了控制系統(tǒng)所要求的功能。2 控制器方案設(shè)計 控制器總體方案設(shè)計根據(jù)所學(xué)知識及相關(guān)資料，本設(shè)計由供電電路、數(shù)據(jù)采集電路、驅(qū)動電路、按鍵電路、顯示電路、上位機控制電路六部分組成。包括待機顯示界面、溫濕度采集、空氣質(zhì)量檢測、檔位切換、開關(guān)機設(shè)定以及無線通信等功能。包括主程序設(shè)計、各子程序設(shè)計以及上位機界面的程序處理算法的研究。包括CPU外圍電路設(shè)計、顯示電路設(shè)計、驅(qū)動電路設(shè)計、各傳感器接口電路設(shè)計等，搭建了一套完整的硬件平臺。包括控制模塊的選擇、顯示模塊的選擇、數(shù)據(jù)采集模塊的選擇等。 課題主要工作 本課題根據(jù)辦公室工作環(huán)境的實際情況以及所學(xué)專業(yè)知識完成了一款適合教師在辦公室使用的新型空氣凈化器控制系統(tǒng)的設(shè)計。現(xiàn)階段，市場上產(chǎn)品種類繁多，價格混亂，雖然外觀各有不同，但真正的凈化效果卻大同小異。紫外光空氣凈化器，是利用了紫外線的原理通過紫外線的照射，穿透微生物的細(xì)胞膜，破壞各種病菌，細(xì)菌，寄生蟲以及其他致病體的DNA結(jié)構(gòu)，毀滅其核酸分子鍵，使細(xì)菌當(dāng)即死亡或不能繁殖后代，從而達(dá)到消毒滅菌的作用[21]。 靜電式凈化器，是一種靜電式空氣過濾器，對較大的顆粒污染物效果較好，但是會產(chǎn)生臭氧等二次污染物，正被逐步淘汰。 機械過濾式凈化器，是一種小型空氣過濾器，空氣經(jīng)風(fēng)機加壓，通過過濾材料，從而凈化顆粒污染物，只能除去一定大小的顆粒污染物，總體凈化效果不佳。近幾年，雖然在經(jīng)濟發(fā)展上取得了舉世矚目的成果，但在空氣清潔方面卻相對于其他國家有一定的差距。如今，其空氣凈化方法眾多，技術(shù)處于全球先進水平。與此同時，由于寵物本身自帶的特殊氣味或者可能的病菌等原因，使得空氣污染源變得復(fù)雜。在歐洲，寵物受到大眾們的歡迎。但大部分凈化原理都是基于過濾網(wǎng)的物理吸附。美國在當(dāng)時是全球最大的空氣凈化器消費國，隨著第三次科技革命的到來，空氣凈化器迅速蔓延。或者對一些有毒的不良?xì)怏w來說，高溫、化學(xué)滅菌也是凈化空氣的常用手段。通風(fēng)控制也能降低室內(nèi)空氣的污染程度，但其需要良好有效的控制調(diào)節(jié)裝置。源控制是指對污染的源頭進行控制處理，其能有效的從根本上解決空氣的污染問題，是國外很多城市處理空氣污染的主要手段。由此，改善空氣質(zhì)量的方式也逐漸增多。所以，對空氣凈化器的研究有著十分現(xiàn)實的意義。對于長時間處于室內(nèi)工作的人們來說，空氣凈化器尤為重要。因此，根據(jù)這一現(xiàn)象，市面上出現(xiàn)了越來越多的空氣凈化裝置。研究表明，它能夠通過呼吸道進入體內(nèi)，對人體器官造成傷害。大自然的污染主要來自于風(fēng)沙、火災(zāi)以及其它極端天氣。隨著國內(nèi)近幾年的發(fā)展，化石燃料與汽車尾氣的排放，使得我國空氣質(zhì)量嚴(yán)重下降。關(guān)鍵詞 STM32單片機 空氣凈化器 液晶顯示 激光傳感器 觸屏控制畢 業(yè) 設(shè) 計 外 文 摘 要Title Design of Office Air Purifier Control System Based on Single Chip Microputer AbstractWith the development of China39。畢 業(yè) 設(shè) 計專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 題 目： 基于單片機的辦公室用空氣 凈化器控制系統(tǒng)設(shè)計 畢 業(yè) 設(shè) 計 中 文 摘 要 隨著我國現(xiàn)代化進程的腳步不斷加快。針對這一現(xiàn)象，本課題以STM32單片機為控制核心，首先對國內(nèi)外空氣凈化器做了具體分析，給出了一種電壓可調(diào)式的辦公室用空氣凈化器總體設(shè)計方案；其次，根據(jù)市場需求及方案可行性對比，對MCU最小系統(tǒng)單元、TFT_LCD液晶顯示模塊、L298N驅(qū)動模塊、DHT11溫濕度傳感器、SDS011激光傳感器進行了硬件電路設(shè)計，搭建了完整的硬件平臺；再次，基于嵌入式操作系統(tǒng)采用模塊化編程的方式，完成了對主程序、顯示子程序、PWM輸出子程序、數(shù)據(jù)采集子程序、上位機控制臺操作子程序等設(shè)計；最后，進行空氣凈化器的整體測試，據(jù)試驗結(jié)果可知，本設(shè)計實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、觸屏控制、檔位選擇、開關(guān)機設(shè)定、無線通信等功能。s modernization pace continues to accelerate, the local value is very high．In view of this phenomenon，This paper uses STM32 MCU as control core，F(xiàn)irst of all domestic and international air purifier has done a detailed analysis，A voltage adjustable office with the overall design scheme of air purifier．Secondly，According to the market demand and the feasibility of scheme parison，A minimum system of MCU unit，TFT_LCD liquid crystal display module，The L298N driver module，DHT11 temperature and humidity sensor，SDS011 laser sensor was designed，It has built a plete hardware platform．Again，The embedded operating system uses modular programming method based on，The pletion of the main program, PWM display subroutine, output subroutine, data acquisition subprogram, PC console subroutine and so on．The last，The overall test of air purifier is finished，According to the test results，The design and implementation of data acquisition, touch screen control, gear selection, switch setting, wireless munication are realized．Key Words STM32Singlechip Air Cleaner LCD Laser Sensor Touch Screen Control目 錄1 引言 1 課題研究背景及意義 1 國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r 1 課題主要工作 32 控制器方案設(shè)計 4 控制器總體方案設(shè)計 4 方案論證對比 43 控制器硬件電路設(shè)計 7 單片機控制電路設(shè)計 7 顯示電路設(shè)計 9 驅(qū)動電路設(shè)計 12 按鍵電路設(shè)計 13 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計 134 控制器軟件設(shè)計 16 主程序設(shè)計 16 顯示子程序設(shè)計 16 PWM輸出子程序設(shè)計 22 數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計 23 上位機程序設(shè)計 27