1. 研究目的与意义
空气净化器起源于消防，1823年约翰发明了一种用于消防灭火的防护装置；1854年约翰斯?滕豪斯在之前研究的基础上，通过反复实验尝试，得出了将木炭放入净化器中可以过滤掉有害气体这个结论，而这就是空气净化器的雏形；二战期间，美国科学家研究出一种叫做HEPA的过滤器；20世纪50年代，HEPA已经广泛应用于日常生活中；而到20世纪80年代，净化器的工作重点转移到了空气净化，从之前只能净化有害气体到可以去除空气中的细菌、病毒、灰尘、花粉、霉菌孢子等，而这一类型的空气净化器一直沿用至今。目前市场上主流的空气净化器有欧系产品：布鲁雅尔、飞利浦等主要是以过滤为主的净化器，一般只有三层过滤粗过滤网、活性炭层及HEPA过滤胆这三种材制，有的可能叫法不同，这种净化器统称为吸附式净化器，这种净化器只对烟、尘、PM2.5等常规气系有效；日系产品如夏普、松下、日立等品牌，在欧系的基础之上，增加了负离子、净离子群等概念，更加进一步推动了控制净化系统的发展。
随着世界经济的飞速发展，人们的生活水平日益提高，但是随之而来的环境空气污染与日俱增，状况令人堪忧。世界卫生组织研究表明，全球每年有很多人因呼吸道感染而死亡，长期生活在污浊的空气中，会影响到人的神经系统，呼吸系统，免疫系统，使人的免疫力降低，从而诱发疾病。同时随着时代的发展，人们对环境的要求也不断提高，人们愈发关心自己身处的环境，对生活环境要求安逸舒适的同时也要求具备养生保健的功效。在全国人大十届三次会议上温家宝总理更是将环境空气污染的治理提到日程上，成为了构建和谐社会战略的一个重要组成部分，由此可见环境治理迫在眉睫。经过专家的研究表明，环境污染主要分为三种：可吸入颗粒物，微生物，有害气体；从污染源看，主要分为生活污染，交通污染，工业污染，而工业污染是占了大多数成分的。
对于幅员辽阔，人口众多的的中国来说，空气净化系统是必不可少的。中国是一个发展中国家，第二产业仍然占着很大的比重，不像很多发达国家以第三产业为主，环境污染问题相对中国来说小的多。众所周知，第二产业中最具有代表性的就是工业，而且在中国有些不科学的工业模式下，密集型的工业模式使得环境污染更加严重，并且直接危害到群众的身体健康。所以在中国这样的国情背景下，推动了空气净化系统的研发与改进，从而可以更好的改善居住的环境。
2. 研究内容与预期目标
本文设计一个单片机的空气净化器控制系统，该系统包括单片机控制模块、传感器采集模块，传感器采集的环境参数有温度、湿度、PM2.5、VOC等等；完成的功能：对空气质量重要参数进行采集、显示、运算处理，并按需要控制输出量；电路原理图和硬件电路图设计；软件编程及功能调试。系统实现的预期目标如下：
第一：完成系统硬件电路图的设计，并购买相关元器件进行实物的焊接和调试；
第二：根据硬件电路图以及传感器接口电路编写控制程序；
3. 研究方法与步骤
系统系统拟采用STC89C52单片机作为主控器，传感器有DHT11来检测温度、湿度、PM2.5传感器检测空气中的灰尘浓度，利用VOC传感器检测空气的质量；对于DHT11主要通过单总线协议单片机进行通信、PM2.5主要通过UART和单片机进行通信，VOC传感器通过IO引脚和单片机通信。三种传感器分别使用三种不同的方式和单片机通信实现数据采集的功能，在显示方面借助LCD丰富的显示接口，将不同的传感器信息在LCD上显示出来，一目了然。在控制方面通过一个继电器实现对空气进化器的控制，当室内的空气超过特定的浓度以后自动启动空气进化器。系统的整体框图如下图所示：
4. 参考文献
[1]周航慈.单片应用程序设计技术[J].北京航空航天大学出版社，2004
[2]方爱平.基于单片机的步进电机控制系统设计与实现[M].浙江工业大学版社，2008
[3]李文强.控制净化器智能控制系统设计与研究[M].湖南师范大学出版社，2016
5. 工作计划
（1）2022.02.27—2022.03.11 查阅相关技术资料，撰写开题报告。
（2）2022.03.12—2022.04.08 硬件功能分析，熟悉单片机指令及编程语言。
（3）2022.04.09—2022.05.06 设计电路原理图、编制应用程序。
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