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1.1 设计指标 设计一款简易室内空气净化器控制系统,能够实现对室内空气中的PM2.5含量实时检测并显示,根据测试结果对电机转速进行控制模拟空气净化器滤芯转动达到控制室内控制质量的目标。 1.2设计要求 (1)前选择一款合适的PM2.5传感器,在兼顾检测精度的同时尽量降低成本用于端检测电路之用; (2)以51单片机为核心对室内空气质量进行实时检测,检测结果可通过数码管、液晶或者其他方式进行显示; (3)检测结果与阈值进行比较,通过改变直流电机转速来模拟空气净化器滤芯的转动,达到控制室内空气质量的目的; 2系统方案分析 2.1系统分析 本次设计是根据实时监测空气中的PM2.5的浓度,通过风扇的转速减小PM2.5的浓度已达到净化空气的目的。以AT89C52单片机为核心,以实现室内空气检测仪的基本控制功能,系统功能主要包括:电源控制电路,数据采集,数模转换电路设计,液晶显示电路设计,复位电路,电机驱动控制电路,以及电平转换等电路。
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电子信息工程专业 单片机系统课程设计
空气净化器控制系统设计
空气净化器控制系统的设计
- II -
目 录
1 设计指标及要求.....................................................................................................................1
1.1 设计指标......................................................................................................................1
1.2 设计要求......................................................................................................................1
2 系统方案分析.........................................................................................................................2
2.1 系统分析......................................................................................................................2
2.2 器件选择......................................................................................................................2
2.2.1 PM2.5 传感器的选择........................................................................................2
2.2.2 电机驱动的选择...............................................................................................3
2.2.3 液晶显示器........................................................................................................3
2.2.4AT89S52 单片机.................................................................................................4
3 系统硬件电路设计.................................................................................................................5
3.1 电源电路......................................................................................................................5
3.2 电机驱动控制电路......................................................................................................5
3.3 单片机最小系统...........................................................................................................6
3.4PM2.5 传感器电路........................................................................................................7
3.5 液晶显示电路...............................................................................................................7
3.6 下载电路.......................................................................................................................8
3.7 报警电路.......................................................................................................................9
4 系统软件设计........................................................................................................................10
4.1 主程序模块.................................................................................................................10
4.2 液晶显示 LCD1602 程序...........................................................................................11
4.3 PM2.5 传感模块程序设计.........................................................................................12
5 系统调试 ..............................................................................................................................13
5.1 系统调试中出现的问题............................................................................................13
5.2 系统调试后出现的结果............................................................................................13
结 论...................................................................................................................................14
参 考 文 献.............................................................................................................................15
附录 A 系统硬件电路图.........................................................................................................16
附录 B 实物照片.....................................................................................................................17
附录 C 系统完整程序代码.....................................................................................................18
教师评语...................................................................................................................................29
空气净化器控制系统的设计
- III -
空气净化器控制系统的设计
- 1 -
1 设计指标及要求
1.1 设计指标
设计一款简易室内空气净化器控制系统,能够实现对室内空气中的 PM2.5 含量实时
检测并显示,根据测试结果对电机转速进行控制模拟空气净化器滤芯转动达到控制室内
控制质量的目标。
1.2 设计要求
(1)前选择一款合适的 PM2.5 传感器,在兼顾检测精度的同时尽量降低成本用于
端检测电路之用;
(2)以 51 单片机为核心对室内空气质量进行实时检测,检测结果可通过数码管、
液晶或者其他方式进行显示;
(3)检测结果与阈值进行比较,通过改变直流电机转速来模拟空气净化器滤芯的
转动,达到控制室内空气质量的目的;
空气净化器控制系统的设计
- 2 -
2 系统方案分析
2.1 系统分析
本次设计是根据实时监测空气中的 PM2.5 的浓度,通过风扇的转速减小 PM2.5 的浓
度已达到净化空气的目的。以 AT89C52 单片机为核心,以实现室内空气检测仪的基本控
制功能,系统功能主要包括:电源控制电路,数据采集,数模转换电路设计,液晶显示
电路设计,复位电路,电机驱动控制电路,以及电平转换等电路。
图 2.1 系统框图
2.2 器件选择
2.2.1 PM2.5 传感器的选择
PM2.5 传感器选择 GP2Y1010AU0F,灰尘传感器 GP2Y1010AU0F 灵敏度高,可以用来测
量 0.8 微米以上的微小粒子,可用于室内环境中烟气、粉尘、花粉等浓度的检测,以检
测出单位体积粒子的绝对个数,而且内置气流发生器,可以自行吸入外部空气。其内部
对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管,使得其能够探测空气中尘埃反射光,即使
非常细小的如烟草烟雾颗粒也能够被检测到,该传感器输出为模拟电压,其值与粉尘浓
度成正比。
AT89S52
单片机
按键电路
报警电路
LCD 显示模块
A/
D
转
换
电
路
粉
尘
传
感
电
路
电机驱动电路
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