基于ATmega16单片机的空气净化器控制系统设计 .pdfVIP

基于ATmega16单片机的空气净化器控制系统设计

余阿陵;陈显彬

【摘要】本文提供一种能使室内空气得到净化的空气净化器设计。以Atmel公司

的AVR单片机ATmega16为核心处理器，通过相应气体传感器进行信号检测，

由检测结果，实现了空气排风过滤系统的三个不同等级动力驱动的自动控制。该空

气净化器还具有PM2.5检测值显示、甲醛检测值显示、紫外线发生器控制、负离

子发生器控制、定时与睡眠设置以及遥控等功能。%Thisarticleprovidesakind

ofdesignofairpurifierforindoorairpurification.TheATmega16MCUas

thecoreprocessoristouse,whichisoneoftheproductsofAtmel

company.Throughsignaldetectingwithcorre-spondinggassensor,and

baseonthedetectionresults,itisachievedtheairexhaustairfiltersystem

ofthreediffer-entlevelsofpowerdrivenautomaticcontrol.Atthesame

time,Thisair-purifierisequippedwiththePM2.5detec-tiondata

display,theCHOHdetectiondatadisplay,theultravioletgenerator

control,thenegativeiongeneratorcon-trol,thetimeandthesleep

setting,theremotecontrolandotherfunctions.

【期刊名称】《电气电子教学学报》

【年(卷),期】2016(038)001

【总页数】4页(P71-74)

【关键词】PM2.5;非线性标度变换;移动平均值滤波

【作者】余阿陵;陈显彬

【作者单位】汕头职业技术学院，广东汕头515041;汕头高威电子有限公司，广

东汕头515041

【正文语种】中文

【中图分类】TP212/217

1995年和2012年，国家先后公布了《居室空气中甲醛的卫生标准》和《环境空

气质量标准》[1，2]。对检测居室中PM2.5、甲醛等污染物的浓度作了明确规定。

这使得根据检测值对居室内的空气进行相应的净化处理，以求实现健康安居的环保

要求有了依据。

本文介绍一款空气净化器设计，它将过滤式净化、负离子净化、紫外线杀菌等空气

净化技术组合起来。通过引入PM2.5、甲醛气体传感器，在ATmega16单片机的

智能化测控下，以三层过滤吸附装置过滤室内空气中颗粒状污染物、吸附各种有害

物质；形成初步空气净化后，再通过电机驱动形成管道下的气流通道，促使空气由

气流通道传送给杀菌装置；并由气流通道将净化后的空气排放到室内，从而获得室

内的空气净化处理。

控制系统组成结构如图1所示。

控制系统将PM2.5检测传感器、甲醛检测传感器所检测到的对应模拟电压，由

ATmega16单片机进行A/D转换。为保证检测值的可靠性，单片机通过多次采样

检测后，由程序算法实现移动平均值滤波，其后，再将处理好的数据通过非线性标

度变换，转换为PM2.5、甲醛的体积浓度(PM2.5单位为：微克/立方米μg/m3；

甲醛单位为：毫克/立方米mg/m3)，结果显示在SMC1604(显示容量为16×4字

符)LCD显示器上。

图中的红外遥控发射器、红外遥控接收器组成了人机对话操作部分，其功能与后继

的手动/自动控制、紫外线杀菌等按键功能一样，区别仅在操作距离上。通过这三

者的操作，可以实现：①系统开机/关机；②依PM2.5、甲醛检测值的自动/手动

风速调整方式对三档风道电机转速进行设置；③负离子发生器、紫外线杀菌发生器

的开关机控制；④睡眠定时时间设置。同时为增强人机互动感，在单片机系统中配

置了操作蜂鸣器。

图中，三档风道电机驱动电路是由单片机通过光电耦合器控制三路双向可控硅的导

通与关断实现三档式交流电机的转速控制；紫外线杀菌发生器为一紫外线荧光灯，