基于单片机的智能通风控制系统设计.pdf
5星 · 超过95%的资源 需积分: 0 167 浏览量
2021-07-12
16:28:49
上传
评论 3
收藏 1.2MB PDF 举报 
68
机械装备研发
Research & Development of Machinery and Equipment
2020 年 9 月下
基于单片机的智能通风控制系统设计
*
王洪志
（衡水学院，河北 衡水 053000）
摘 要：随着工业的发展，人们的生活水平日益提高，生活环境却越来越差。如今雾霾愈演愈烈，患呼吸系统疾病的人数逐年增加，
人们逐渐意识到空气质量的重要性，引入智能通风控制系统改善室内空气的品质，成了人们必不可少的居家需求。文章以单片机
作为主要的控制模块，通过单片机控制继电器控制系统通风换气的频率与不同的工作模式。该系统使用活性炭与 HEPA 过滤网进
行主要的除尘与过滤工作，双重过滤可以有效保障室内的空气质量。无刷风扇用于产生大气压力和形成空气流以加速空气流量。
PWM 液晶驱动便于通过按键检测结果或使正在运行的结果通过 LCD 屏显示，通过按键可以调整不同工作模式和风扇的转动速率，
达到减少能源消耗的目的。
关键词：新风系统；HEPA 过滤网；活性炭；能源消耗
中图分类号：
TM383.6
文献标志码：
A
文章编号：
1672-3872
（
2020
）
18-0068-02
——————————————
基金项目：河北省普通高等学校青年拔尖人才计划项目
（BJ2020206）；河北省湿地生态与保护重点实验室
（筹）自主课题资助（hklz201906）；衡水市科技
计划自筹经费项目（2019011012Z）；衡水学院高层
次人才科研启动基金项目（2018GC16）
作者简介：王洪志（1966—），女，河北衡水人，本科，副教授，
研究方向：生命科学，无线通信技术。
Design of Intelligent Ventilation Control System Based on MCU Transmission
Abstract
：
With the progress of the times and the development of industry, people's living standard is getting higher and higher, but
the living environment is getting worse. With the increasing of haze and respiratory diseases, people gradually realize the importance
of air quality. At this time, the introduction of intelligent risk control system in the home to improve the quality of indoor air has
become an essential demand of people. In this design, the single chip microcomputer is used as the main control module, and the
relay is control LCD by the single chip microcomputer to control the ventilation frequency and different working modes of the
system. In this system, activated carbon and HAPA lter are used for dust removal and ltration, double ltration can eectively
guarantee the air quality entering the room. The brushless fan is used to generate atmospheric pressure and form air ow to accelerate
air ow. PWM liquid crystal drive is convenient for the key detection results or running results to be displayed on the LCD screen,
by pressing the key, the rotation speed of dierent modes and fans can be adjusted to reduce unnecessary energy consumption.
Keywords
：
fresh air system; HEPA lter; activated carbon; energy consumption
Wang Hongzhi
(Hengshui University, Hebei Hengshui 053000)
随着人们对生活质量和健康需求的提高，逐渐认识到
空气质量在健康、优质生活中的重要性
[1-2]
。大气灰尘和
雾霾肆虐，如今我国的空气质量问题愈演愈烈，尤其是在
北方的城市，因为供暖会增加空气中雾霾的浓度。在室内
安装使用智能通风控制系统，可以把人体在室内造成的污
染物，或室内装修产生的甲醛等有害物质清除干净。
智能通风控制系统的优点有以下几点。
1）在潮湿的生活环境中，特别是在中国南方的潮湿地
区，智能通风控制系统可以有效防止潮湿的空气从室外进
入生活空间，并减少空气携带的气味和水汽，降低室内物
品霉变的概率以及防止细菌的滋生，起到延长建筑物和室
内家具使用年限的作用。
2）春天的时候空气中会出现花粉、柳絮等多种过敏原，
智能通风过滤系统可过滤空气中的各种花粉、柳絮等，防
止过敏引起的红肿反应。
3）智能通风控制系统可以有效减少开窗通风时来自室
外的噪声，可以减少 45dB 以上。
现阶段，我国涉及智能通风控制系统的产品质量还存
在许多问题，其中风机的噪声和较高的能耗问题还没解决，
在维护方面的经验更是不足，要完成智能通风控制系统的
普及还需要较长时间。因此，设计一种智能通风控制系统，
不仅可以满足改善空气质量的需要，而且可以通过选择不
同的工作模式，达到节能和有效过滤空气的目的
[3-5]
。
1
系统组成
HEPA 过滤网、活性炭、电源模块和控制系统以及无刷
风扇是系统的主要组成部分。文章选用 N76E003AT20 单片
机作为控制模块，用来控制系统工作和人机交互界面，按
键检测结果或正在运行的结果将由 LCD 指示灯进行显示；
活性炭、HEPA 过滤网作为除尘装置，对进入室内的空气进
行过滤；无刷风扇用于产生大气压力和形成空气流量以加
速空气流量。
新风系统依据“新风流动场”的原理，在封闭的室内
空间中，由专业设备从一侧送风，产生室内外压差，再在
另一侧使用专业的设备将空气抽出室外。通过在送风一侧
对空气进行过滤、灭菌、消毒，在排风一侧进行热量回收，
从而在房间内形成一个新的气流场，达到空气净化的目的，
减少能量损失。
2
除尘设计
该系统中，除尘过程通过两个装置完成。首先将输送
入室内的空气通过活性炭初步除去其中的水分、细菌，以
及轻微除尘。然后将经过初步处理的空气通过无刷风扇送
入 HEPA 过滤网中进行除尘。
评论2