隨著科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平的提高,人們越來越重視在各個領(lǐng)域的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中塵埃粒子所帶來的影響。塵埃粒子計(jì)數(shù)器的應(yīng)用也變得更加的廣泛。傳統(tǒng)的塵埃粒子計(jì)數(shù)器存在檢測流量小、檢測規(guī)格少、檢測精度低、抗干擾能力差等不足。本文針對目前塵埃粒子計(jì)數(shù)器的現(xiàn)狀,提出了一種新的塵埃粒子計(jì)數(shù)器控制系統(tǒng)——基于STM32的100L/min塵埃粒子計(jì)數(shù)器控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)采用STM32處理器結(jié)合粒子傳感器、流量傳感器、變速風(fēng)機(jī)等模塊實(shí)現(xiàn)了對單位體積的采樣空氣中塵埃粒子的計(jì)數(shù)。首先變速風(fēng)機(jī)從采樣口進(jìn)行采樣,然后經(jīng)過粒子傳感器產(chǎn)生不同大小的脈沖信號通過處理器接收并計(jì)數(shù),再經(jīng)過流量傳感器得到電壓信號通過處理器接收并得到具體的流量大小,最終完成塵埃粒子的檢測功能。本文首先介紹了塵埃粒子計(jì)數(shù)器的發(fā)展背景與國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,從目前塵埃粒子計(jì)數(shù)器存在的不足點(diǎn)出了當(dāng)前國內(nèi)塵埃粒子計(jì)數(shù)器的不足與發(fā)展方向,說明了塵埃粒子計(jì)數(shù)器的研究意義。然后介紹了塵埃粒子計(jì)數(shù)器的工作原理以及工作的流程,闡述了塵埃粒子計(jì)數(shù)器的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)。并且根據(jù)系統(tǒng)方案提出了具體的塵埃粒子計(jì)數(shù)器的技術(shù)指標(biāo)以及操作流程。本文還著重介紹了該控制系統(tǒng)中的硬件與軟件部分設(shè)...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 塵埃粒子檢測技術(shù)背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外發(fā)展?fàn)顩r
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
    1.3 本課題的目的意義以及研究內(nèi)容
        1.3.1 本課題的目的意義
        1.3.2 本課題的研究內(nèi)容
2 塵埃粒子計(jì)數(shù)器檢測原理及系統(tǒng)方案
    2.1 塵埃粒子計(jì)數(shù)器檢測原理
    2.2 塵埃粒子計(jì)數(shù)器總體方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 塵埃粒子計(jì)數(shù)器技術(shù)指標(biāo)
        2.2.2 系統(tǒng)總體方案
        2.2.3 在正常操作中主要包括以下步驟
    2.3 本章小結(jié)
3 塵埃粒子計(jì)數(shù)器控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
    3.1 硬件設(shè)計(jì)基本流程
    3.2 硬件總體結(jié)構(gòu)
    3.3 塵埃粒子計(jì)數(shù)器供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.1 充電器接口與鋰電池接口模塊設(shè)計(jì)
        3.3.2 塵埃粒子計(jì)數(shù)器電源模塊設(shè)計(jì)
    3.4 STM32最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    3.5 塵埃粒子計(jì)數(shù)器控制板電源模塊設(shè)計(jì)
    3.6 粒子傳感器硬件模塊設(shè)計(jì)
        3.6.1 粒子傳感器硬件接口模塊設(shè)計(jì)
        3.6.2 粒子傳感器信號檢測與脈沖分級采集電路模塊
    3.7 流量傳感器接口模塊設(shè)計(jì)
    3.8 變速風(fēng)機(jī)控制模塊電路
    3.9 通訊模塊設(shè)計(jì)
        3.9.1 ARM與falsh通訊
        3.9.2 ARM與觸摸屏打印機(jī)通訊
        3.9.3 ARM與上位機(jī)通訊
    3.10 系統(tǒng)PCB設(shè)計(jì)
    3.11 本章小結(jié)
4 塵埃粒子計(jì)數(shù)器控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
    4.1 控制系統(tǒng)總體框架
    4.2 粒子傳感器計(jì)數(shù)軟件設(shè)計(jì)
        4.2.1 STM32定時器介紹
        4.2.2 STM32F103定時器脈沖計(jì)數(shù)過程
        4.2.3 定時器脈沖接收程序設(shè)計(jì)
    4.3 流量傳感器,電池電量與溫濕度傳感器軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 STM32的ADC模塊介紹
        4.3.2 ADC的DMA請求
        4.3.3 ADC采樣時間計(jì)算
        4.3.4 ADC模塊軟件設(shè)計(jì)
    4.4 變速風(fēng)機(jī)軟件控制
    4.5 PID控制算法介紹
        4.5.1 何為PID控制算法
        4.5.2 變速風(fēng)機(jī)的PID算法設(shè)計(jì)
    4.6 SPI-Flash數(shù)據(jù)存儲軟件設(shè)計(jì)
        4.6.1 STM32的SPI模塊簡介
        4.6.2 Flash模塊介紹
        4.6.3 SPI-Flash模塊軟件設(shè)計(jì)
    4.7 觸摸屏程序設(shè)計(jì)
        4.7.1 STM32 USART簡介
        4.7.2 USART模塊軟件設(shè)計(jì)
    4.8 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)調(diào)試
    5.1 硬件調(diào)試
    5.2 軟件調(diào)試
    5.3 系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果分析
        5.3.1 檢測方法
        5.3.2 自凈時間
        5.3.3 計(jì)數(shù)效率
        5.3.4 單分散粒子測量離散度
    5.4 誤差分析
        5.4.1 重疊誤差
        5.4.2 其他類型誤差
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間所發(fā)表論文及專利



本文編號：3802191