【摘要】：近年來,中國社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí),人們逐漸認(rèn)識(shí)到空氣污染的嚴(yán)重性。室內(nèi)空氣的質(zhì)量也受到嚴(yán)重影響,空氣中的有害微顆粒分子等嚴(yán)重危害著人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全。空氣凈化器雖然能夠解決一時(shí)之需,但是人們長時(shí)間處在不通風(fēng)的室內(nèi),會(huì)出現(xiàn)一些頭暈、惡心、嘔吐等不良反應(yīng),甚至還會(huì)引發(fā)一些疾病。為了解決這種不及時(shí)更換新鮮空氣引起氧氣不足、廢氣和其他雜志氣體累計(jì)過多從而導(dǎo)致人體的不良反應(yīng)現(xiàn)象,新風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)用而生。本論文是基于單片機(jī)STM32設(shè)計(jì)研發(fā)的具有新風(fēng)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣凈化器,主要針對(duì)房屋長期不通風(fēng)、通風(fēng)率較低導(dǎo)致室內(nèi)空氣內(nèi)循環(huán)和新舊氣體混合現(xiàn)象從而使人體產(chǎn)生頭暈嘔吐等一些不良生理反應(yīng)的提出的解決方案。本論文基于STM32單片機(jī)進(jìn)行新風(fēng)系統(tǒng)凈化的主控板設(shè)計(jì),結(jié)合檢測模塊(即PM2.5模塊和CO_2模塊)、后臺(tái)服務(wù)器、手機(jī)微信共同組成新風(fēng)換氣凈化系統(tǒng),提供了普通凈化模式、新風(fēng)模式、手機(jī)微信遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)檢測與控制、觸摸按鍵控制的功能。根據(jù)本課題所需的功能需求并且借鑒前人的研究成果,以河北大學(xué)工程碩士校外實(shí)習(xí)基地北京喬松網(wǎng)絡(luò)科技有限責(zé)任公司提供的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和后臺(tái)服務(wù)器為依托,借助實(shí)習(xí)公司合作單位北京布雷爾利金屬家居用品有限公司的微信公眾號(hào)“布雷爾利智慧家庭”,實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì)。其中本系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括電源供電模塊、PM2.5模塊與CO_2模塊兩大檢測模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊、風(fēng)機(jī)控制模塊、WIFI模塊、觸摸按鍵模塊以及輔助模塊如LED信號(hào)指示燈模塊、蜂鳴器模塊等,選用S109激光粉塵傳感器和MH-Z19紅外傳感器分別作為PM2.5模塊和CO_2模塊的核心部件用以實(shí)時(shí)檢測室內(nèi)空氣的質(zhì)量,選用ESP8266作為WIFI模塊的核心部件并利用手機(jī)微信的AirKiss技術(shù)實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)與手機(jī)微信的通信互聯(lián),選用IQS128電容式傳感器作為觸摸按鍵模塊的核心部件用以實(shí)現(xiàn)開關(guān)機(jī)、一鍵配網(wǎng)、調(diào)節(jié)風(fēng)速的功能,在Altium Designer硬件開發(fā)環(huán)境下繪制出本系統(tǒng)硬件電路原理圖并生成PCB板,元器件焊接實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì);本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括主機(jī)與后臺(tái)服務(wù)器的通信協(xié)議、風(fēng)機(jī)控制模塊程序設(shè)計(jì)、PM2.5模塊程序設(shè)計(jì)、CO_2模塊程序設(shè)計(jì)、WIFI模塊程序設(shè)計(jì)、觸摸按鍵程序設(shè)計(jì)以及輔助模塊程序設(shè)計(jì),在Keil uVision5軟件開發(fā)環(huán)境下完成各模塊的程序編寫。運(yùn)用J-Link仿真器將程序燒錄至STM32主控板,對(duì)本系統(tǒng)STM32主控板、步進(jìn)電機(jī)模塊、風(fēng)機(jī)控制模塊、PM2.5模塊、CO_2模塊、觸摸按鍵模塊以及輔助模塊進(jìn)行組裝后,具有新風(fēng)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣凈化器呼呼門版樣機(jī)便成功完成并安裝在實(shí)習(xí)公司的大門,在實(shí)習(xí)公司全部門窗關(guān)閉的35平方米密閉空間里對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行了簡單測試,經(jīng)過對(duì)比測試結(jié)果,本系統(tǒng)對(duì)室內(nèi)空氣內(nèi)循環(huán)和新舊氣體混合導(dǎo)致的頭暈嘔吐等不良生理反應(yīng)有很好的緩解作用。
【圖文】：

系統(tǒng)總體構(gòu)架

圖 3-1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)框圖制系統(tǒng)各模塊電路設(shè)計(jì)本課題設(shè)計(jì)的具有新風(fēng)系統(tǒng)的室內(nèi)空氣凈化器所需的功能需求，將控制系為STM32 主控模塊、電源模塊、步進(jìn)電機(jī)模塊、風(fēng)機(jī)控制模塊、PM2.5 模、WIFI模塊、觸摸按鍵模模塊。下面對(duì)本課題的控制系統(tǒng)硬件系統(tǒng)各模塊細(xì)分析與設(shè)計(jì)。STM32 主控模塊電路設(shè)計(jì)消費(fèi)者的要求不斷增高，，普通的 51 單片機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足消費(fèi)者的TM32 單片機(jī)的出現(xiàn)，讓開發(fā)人員運(yùn)用的更加自由。結(jié)合本課題所需的功能成本，采用單片機(jī)STM32 系列中STM32F103C8T6 可以滿足本課題所需的
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TM925.16

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2691121