1. 研究目的与意义
随着我国现代化进程的脚步不断加快,各地方PM2.5值居高不下。针对这一现象,本课题以STM32单片机为控制核心,首先对国内外空气净化器做了具体分析,给出了一种电压可调式的办公室用空气净化器总体设计方案;其次,根据市场需求及方案可行性对比,对MCU最小系统单元、TFT_LCD液晶显示模块、L298N驱动模块、DHT11温湿度传感器、SDS011激光传感器进行了硬件电路设计,搭建了完整的硬件平台;再次,基于嵌入式操作系统采用模块化编程的方式,完成了对主程序、显示子程序、PWM输出子程序、数据采集子程序、上位机控制台操作子程序等设计;最后,进行空气净化器的整体测试,据试验结果可知,本设计实现了数据采集、触屏控制、档位选择、开关机设定、无线通信等功能。
2. 课题关键问题和重难点
本课题根据办公室工作环境的实际情况以及所学专业知识完成了一款适合教师在办公室使用的新型空气净化器控制系统的设计。主要工作包括:
(1)对比了国内外发展状况,根据人们日常生活的需求,提出了本课题的总体设计方案及功能模块的选择。包括控制模块的选择、显示模块的选择、数据采集模块的选择等。
(2)完成了系统的硬件电路设计。包括CPU外围电路设计、显示电路设计、驱动电路设计、各传感器接口电路设计等,搭建了一套完整的硬件平台。
3. 国内外研究现状(文献综述)
近年来,受空气污染的影响,空气净化技术蓬勃发展。由此,改善空气质量的方式也逐渐增多。目前,在市场上主流的净化空气方法主要有:源控制、通风和空气净化。源控制是指对污染的源头进行控制处理,其能有效的从根本上解决空气的污染问题,是国外很多城市处理空气污染的主要手段。虽然控制效果不错,但其成本也着实不低。通风控制也能降低室内空气的污染程度,但其需要良好有效的控制调节装置。空气净化是指利用物理或化学等手段对空气中污染物进行吸附过滤等处理。或者对一些有毒的不良气体来说,高温、化学灭菌也是净化空气的常用手段。
早在上世纪七、八十年代,国外空气净化器已有了发展,欧、美等发达国家在空气污染方面已经有了较深的研究,尤其是对有害物体的治理有了相当大的改善。美国在当时是全球最大的空气净化器消费国,随着第三次科技革命的到来,空气净化器迅速蔓延。在日本,由于特定的大气环境,在每年的春秋到来之际,花粉过敏者不计其数,因此,空气净化技术蓬勃发展。但大部分净化原理都是基于过滤网的物理吸附。目前,随着智能时代的快速到来,夏普、松下等国际品牌也加入其中。在欧洲,宠物受到大众们的欢迎。一到夏季,室内由于宠物掉落的毛发增多而使空气受到严重的污染。与此同时,由于宠物本身自带的特殊气味或者可能的病菌等原因,使得空气污染源变得复杂。因此,这一现象迫使其空气净化装置的发展。如今,其空气净化方法众多,技术处于全球先进水平。在我国,由于抗日战争的缘故,起步相对较晚,直至改革开放,我国科技才有了初步的进展。近几年,虽然在经济发展上取得了举世瞩目的成果,但在空气清洁方面却相对于其他国家有一定的差距。
无论在国外亦或在国内,室内空气净化器是实现空气净化的最直接、便捷的仪器,尽管各国发展历程不尽相似,但从目前来看,空气净化器产品主要有以下几种:机械过滤式净化器、机械过滤吸附式净化器、静电式净化器、负离子净化器[21]、紫外光空气净化器等。
4. 研究方案
根据所学知识及相关资料,本设计由供电电路、数据采集电路、驱动电路、按键电路、显示电路、上位机控制电路六部分组成。系统总体方案如图1所示。
本设计中采用单片机作为空气净化器的控制核心。结合传感器、显示器、驱动器以及无线收发器等重要部件共同完成了控制系统所要求的功能。该空气净化器能够对室内PM2.5浓度以及温湿度进行监测并通过无线模块发送至上位机,而且能够根据所测参数做出相应的处理措施。具有良好的节能效果和人机交互界面。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;
第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;
第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;
以上是毕业论文开题报告,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。