汽车内空气净化和清洁装置的设计 毕业设计 毕业论文及文献综述

1、l 汽车内空气净化和清洁装置的设计 摘 要此装置是针对汽车内烟油量过多，对人体造成危害的问题，同时为了给车内人一个舒服的环境，而设计的汽车内空气净化与清洁装置。此装置是利用汽车上的电源对此装置供电，以单片机AT89C52为核心部件，通过空气质量传感器检测空气质量并将空气质量转换成电压信号，并将电压信号通过数模转换传至单片机内，由单片机来判断空气质量是否合格，并控制是否要启动净化和清洁系统，从而可以实现净化车内空气的目的。同时此装置具有手动控制该装置的启动与关闭、体积小，方便易使用等功能。关键字：空气净化和清洁系统； AT89C52； ADC0809N；离子交换器；空气质量传感器QS-01；AB

2、STRACTThis device is against excessive oil smoke in the car, causing harm to human problems and to give the car a comfortable environment for people, and the design of the car and clean air purification devices. This device is to use this car on the power supply devices to SCM AT89S52 as the core co

3、mponents, through air quality testing air quality sensor and air quality into voltage signal and voltage signal through the conversion spread to a few die - Machine, to judge by the SCM air quality is qualified, and to control whether or not to start cleaning and purification systems, thus achieving

4、 the purpose of purifying the air inside. At the same time this equipment has to manually control the device with the closure of the start-up, small size, user-friendly features such as the use of.Keyword: Air purification system;AT89C52; ADC0809N; ion exchange；the pressure transmitte QS-01目 录绪论1第1章

5、 系统设计21.1 设计任务及要求21.1.1 设计任务21.1.2 设计要求 21.2 总体设计方案31.2.1 系统总体设计思路及方框图51.2.2 各方案论证及选择61.2.3 系统组成81.3 本章小结8第2章 空气污染指数.9第3章 各模块工作原理及电路设计133.1 空气净化装置的工作原理及电路设计133.1.1 空气净化装置的工作原理133.1.2 空气净化装置的电路设计133.2 74LS90N的工作原理及电路设计143.3 ADC0809N的工作原理及驱动电路设计163.3.1 ADC0809N的工作原理183.3.2 ADC0809N的驱动电路设计223.4 报警电路原理及

6、设计223.5 控制器控制原理及接口设计233.5.1 AT89C52芯片介绍233.5.2 单片机的控制原理及接口设计273.6 电源模块283.7 本章小结28第4章 控制面板设计、装置安装及使用说明294.1 控制面板设计294.2 装置安装294.3 装置的使用说明29第5章 硬件调试及展望305.1 硬件调试305.2 展望31总结32致 谢33参考文献34附录 主要元器件明细表35绪论烟油量过多是汽车内很常见的问题。在汽车里，抽烟是个很常见的现象，不管是在私家车还是在出租车，而且在2个季节，车窗都是关闭着的，夏天炎热，冬天寒冷都需要开空调，如果这时在车内抽烟就会导致车内烟油量过大，

7、而使车内人不舒服，出于这些现象我们有必要设计能在汽车内使用的空气净化装置。目前市场上还没未出现此类似产品。这篇设计就是摸索着设计，由于理论知识和实践经验的欠缺，其中肯定有很多不足，有待指正。此装置采用以单片机AT89C52为核心，通过ADC0809N将空气质量传感器输出的模拟信号转化为数字信号，利用AT89C52来判断空气质量是否合格，如果空气质量合格，绿指示灯亮，如果空气质量不合格，红指示灯亮，并启动蜂鸣器跟空气净化系统，从而达到对空气的检测与处理。本装置的空气净化系统采用活性碳的吸附作用跟离子交换器。本装置的控制部分基本上都是由单片机的软件来实现的。根据此装置设计分工，分为硬件和软件两部分

8、。笔者负责硬件部分，软件部分由其合作者汤洁同学负责设计。因此在本论文中，主要就硬件部分进行阐述和设计。第一章主要就本次论文的设计任务及要求做了简单的介绍，同时就整个论文的设计做了详细的论证。第二章就各个模块的工作原理做了详细的介绍，同时对各个部分的电路设计做了详细的分析。第三章就装置的安装和使用做了简单的说明。第四章就对实验数据做了的分析的总结。本次论文的设计部分中，主要的难点部分有两处，一是怎么去判断空气质量是否合格，以及具体的电路设计；二是空气净化装置的净化空气部分，选择怎样的方式来使空气净化。在解决这两点问题时，笔者做了大量的资料查询，同时也得到了很多老师和同学的指点。第1章 系统设计1

9、.1 设计任务及要求1.1.1 设计任务设计一个汽车内空气净化与清洁装置。示意图如图1-1-1所示图1-1-1汽车内空气净化与清洁装置外型实物图1.1.2 设计要求及技术参数（1）能依据空气污染指数来判断空气是否合格（当R0上的电压值超过20mv时为不合格）。 （2）当空气不合格时，能发出报警信号，并启动空气净化装置。（3）能净化空气达标（让R0上的电压值不超过20mv）。 （4）装置能适合安装于车内（体积小）。 1.2 总体设计方案系统总体电路图图1-2-1 总体设计电路图 1.2.1 系统总体设计思路及方框图系统由传感器模块、74LS90N5分频器、ADC0809N数模转换模块、单片机AT

10、89C52 控制模块、指示灯模块、报警模块以及空气净化系统组成。系统框图如图1-2-1所示。通过传感器模块将空气污染程度转化为电压输入ADC0809N数模转换模块并将转换完的数子信息传送给控制模块。当控制模块将数字信息比较完成后判断空气质量是否合格，当空气质量合格指示灯模块亮绿灯，当空气质量不合格时指示灯模块亮红灯，与此同时启动蜂鸣器跟空气净化装置。传感器模块74LS90N5分频器ADC0809N模块绿指示灯模块电源模块AT89C52控制器模块红指示灯蜂鸣器模块空气净化装置模块模块图1-2-2 总体设计方框图1.2.2 各方案论证及选择（1）传感器模块：采用空气质量传感器QS-01来实现。在本

11、设计中空气质量的检测采用日本进口的QS-01空气质量传感器。QS-O1是一种二氧化锡半导体气体传感器，可以检测香烟、 NH3、酒精、CO等多种空气中的污染气体，灵敏度高，并且响应时间很快，传感器采用塑料外壳，有3个引脚，可在极低的功耗 情况下获得极好的感应特性，非常适合应用于空气品质控制系统、排风电扇和空气清新机文献1。 图1-2-2-1 管脚排列 图1-2-2-1 电路图（2）分频器： 采用74LS90N五分频芯片来实现。（3）数模转换模块： 采用ADC0809N来实现。ADC0809N是8位、逐次比较式A/D转换芯片，具有地址锁存控制的8路模拟开关，应用单一+5V电源，其模拟量输入电压的范

12、围为0+5V，对应的数字量输出为00HFFH，转换时间为100US，无须零或调整满量程文献2。 （4）控制器模块：对于控制器的选择有两种方案。方案一：采用FPGA（现场可编程门列阵）作为系统的控制器。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，它将所有器件集成在一块芯片上，减少了体积，提高了稳定性，并且可应用EDA软件仿真、调试，易于进行功能扩展。FPGA采用并行的输入输出方式，提高了系统的处理速度，适合作为大规模实时系统的控制核心。由检测模块输出的信号并行输入FPGA，FPGA通过程序设计控制电机做出相应的转动，但由于本设计对数据处理的速度要求不是很高，FPGA的高速处理的优势得不到

13、充分体现，并且由于其集成度高，使其成本偏高，同时由于芯片的引脚较多，实物硬件电路布线复杂，加重了电路设计和实际焊接的工作。方案二：采用ATMEL公司的AT89C52作为系统的控制器。单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且由于其功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，使其在各个领域应用广泛文献2。基于以上分析，本设计选择采用方案二，单片机控制的方框图如图1-1-2所示。在本设计中，AT89C52负责监测空气质量是否合格，控制空气净化装置和报警装置。（5）指示灯模块：采用发光二极管。（6）报警模块方案一：采用单片机或可编程逻辑器件完成。由于本系统的控

14、制器是采用单片机的，使用单片机直接蜂鸣器，不仅可以有效地利用系统的资源、简化电路，同时还可以实现多种报警功能。这样大大增强了液体点滴监控装置的实用性。方案二：采用分立元件来实现。用分立元件大大增加了电路的复杂程度，而且不能很好的实现多种报警功能。基于以上分析，本设计采用单片机了来实现电路的报警功能。（7）空气净化装置模块： 采用活性碳和换气箱。（8）电源模块过去，汽车内的电器较少，通常的12伏和14伏电源系统已能满足需要，因此一直沿用了50年。然而，随着电器和各种电子装备的大量使用，14伏所能提供的功率，已满足不了汽车的发展需要。42伏系统为车辆的结构改进提供了更大的可能性。使用42V电源系统

15、，发动机的一些附件，如转向助力泵、水泵、冷却风扇、空调压缩机和气泵等，可以直接由新的电源系统驱动，从而减少空转消耗，提高能源利用效率。此外，这些部件也可以从发动机中分离出来，减少发动机的部件数量，改善设计，提高发动机的效率。对于电动制动系统，由电源直接驱动，可以省去液压或气压系统，带来更好的驾驶舒适性和更好的燃油经济性。  在本设计中由于装置需要的功率不是很高，所以使用汽车内的12V直流电源对其整个电路供电。1.2.3 系统组成经过仔细分析和论证，决定了各系统模块的最终方案如下。（1）传感器模块： 采用空气质量传感器；（2）数模转换模块： 采用ADC0809N型芯片；（3）

16、控制模块： 采用AT89C52控制；（4）指示灯模块： 采用发光二极管(红，绿)；（5）报警模块： 采用单片机驱动蜂鸣器。（6）空气净化装置模块： 采用采用单片机驱动离子交换器；（7）电源模块： 采用12V的汽车电源。1.3 本章小结 本章主要就本设计的基本要求和总体设计方案做了简单的介绍。同时还对各模块的方案选择做了详细的论证第2章 空气污染指数2.1 空气污染指数的定义及分级限值 API（Air Pollution Index的英文缩写）是空气污染指数，我国城市空气质量日报API分级标准如表1文献3： 表1 空气污染指数对应的污染物浓度限值 污染指数污染物浓度（毫克/立方米）APISO2（

17、日均值）NO2（日均值）PM10（日均值）CO（小时均值）O3（小时均值）500.0500.0800.050 50.1201000.1500.1200.150 100.2002000.8000.2800.350 600.4003001.6000.5650.420 900.8004002.1000.7500.5001201.0005002.6200.9400.6001501.200表2 空气污染指数范围及相应的空气质量类别 空气污染指数API空气质量状况对健康的影响建议采取的措施050优 可正常活动51100良101150轻微污染 易感人群症状有轻度加剧，健康人群出现刺激症状 心脏病和呼吸系统疾

18、病患者应减少体力消耗和户外活动151200轻度污染201250中度污染 心脏病和肺病患者症状显著加剧，运动耐受力降低，健康人群中普遍出现症状 老年人和心脏病、肺病患者应在停留在室内，并减少体力活动251300中度重污染>300重污染 健康人运动耐受力降低，有明显强烈症状 老年人和病人应当留在室内，避免体力消耗   2.2 空气污染指数的计算方法：      基本计算式：           设I为某污染物的污染指数，C为该污染物的浓度。则：

19、     式中：C大与C小：在API分级限值表（表1）中最贴近C值的两个值，C大为大于C的限值，C小为小于C的限值。     I大与I小：在API分级限值表（表1）中最贴近I值的两个值，I大为大于I的值，I小为小于I的值。      全市API的计算步骤         a 求某污染物每一测点的日均值     式中：Ci为测点逐时污染物浓度，n为测点的日测试次数 &#

20、160;   b 求某一污染物全市的日均值     式中：l为全市监测点数     c 将各污染物的市日均值分别代入API基本计算式所得值，便是每项污染物的API分指数。     d 选取API分指数最大值为全市API。      全市主要污染物的选取         各种污染物的污染分指数都计算出以后，取最大者为该区域或城市的空气污染指

21、数API，则该项污染物即为该区域或城市空气中的首要污染物。     API = max(I1,I2IiIn）     假定某地区的PM10日均值为0.215毫克/立方米，SO2日均值为0.105毫克/立方米，NO2日均值为0.080毫克/立方米，则其污染指数的计算如下：按照表1，PM10实测浓度0.215毫克/立方米介于0.150毫克/立方米和0.350毫克/立方米之间，按照此浓度范围内污染指数与污染物的线性关系进行计算，即此处浓度限值C2 =0.150毫克/立方米，C3 =0.350毫克/立方米，而相应的分指数值

22、I2 =100，I3 =200，则PM10的污染分指数为：     I （200100）/（0.3500.150）×(0.2150.150) +100132     这样，PM10的分指数I =132；其它污染物的分指数分别为I =76（SO2），I =50（NO2）。取污染指数最大者报告该地区的空气污染指数： API =max（132,76,50）=132 2.3 空气质量传感器R0电压与空气污染程度参数与曲线图此表所列为空气质量传感器R0电压与空气污染程度参数R0电压值空气污染指数API质量状况012

23、mv050.优1320mv51100良.2140mv101200轻度污染困倦无力4160mv201300中度污染精神恍惚>60mv>300严重污染强烈症状出现某些疾病.图2-1 空气质量传感器Rl电压与空气污染程度曲线图 第3章 各模块工作原理及电路设计3.1 空气净化系统的工作原理及电路设计 空气净化系统中使用活性炭，因为活性炭具有强大的吸附功能。而且体积小，使用方便，对于本系统是一个很不错的选择。3.1.1 空气净化系统的工作原理在本文设计中采用活性炭的吸附跟负离子交换器来做为空气净化系统，净化原理如图3-1-1所示。串离子板垫风扇活性碳过滤器离子交换器图3-1-1 空气净化系

24、统示意图 图3-1-2 空气净化系统工作原理活性炭表面积大，具有发达孔隙结构，有亿万以上的纳米孔，具有极强的吸附力，是竹炭等吸附力的5倍，具有净化空气、除湿、去味、杀菌等功效。 活性炭在世界上广泛应用于生化防毒面具、制药、化学气体清除、纯净水过滤等领域，技术成熟、安全可靠，无毒性和副作用。活性炭用于吸附、净化室内装修材料及新购家俱残留的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨气、氡气及总挥发性有机化合物（TVOC）等所有对人体有毒有害的气体和空气中的浮游细菌。具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能。有效去除室内各种异味。净化空气用的活性碳内部有发达的空隙结构和丰富的微孔组织，这些微孔组织具有

25、强大的吸附力场，当空气中的有毒有害气体与活性炭接触时，活性炭微孔强大的吸附力场，能将有毒气有害体的分子吸附到微孔内。当利用活性炭净化空气时，为了充分发挥活性炭的功效，人们往往强迫需要净化的空气，通过由活性碳制成的滤芯装置，使污染空气能充分与活性炭接触，活性炭内部发达的微孔，就能迅速、完全、彻底地吸附空气中有毒有害气体，达到净化空气保护人体安全的目的。被吸附的有毒有害气体的分子从活性碳的微孔中释放出来的过程，叫活性碳的“脱附”，或者叫活性炭的“再生”。活性碳的“脱附”需要在特定的设备中，通过热再生、化学洗脱、溶剂萃取再生、生物再生等复杂的工艺方法才能完成。因此，在本设备中，被吸附在活性碳微孔中的

26、有毒有害气体分子，是不可能自己泄露出来的。负离子发生器，通过气体放电产生大量的负离子，这些负离子一方面对人体健康有直接的有益作用，另一方面负离子可以对室内环境中的污染物发生作用，使污染物浓度降低；3.2 74LS90N的工作原理 74LS90为中规模TTL集成计数器，可实现二分频、五分频和十分频等功能，它由一个二进制计数器和一个五进制计数器构成。其引脚排列图和功能表如下所示： 图3-2-1 74LS90的引脚排列图 图3-2-2 74LS90的功能表 在设备运行期间，单片机AT89S52将脉冲传送入74LS90N。本设计中74LS90N直接通过单片机来控制，具体电路如图2-

27、2-1所示。图3-2-3 74LS90N的连接电路74LS90是异步二五十进制加法计数器，它既可以作二进制加法计数器，又可以作五进制和十进制加法计数器。图3-2-4 74LS90引脚排列 图3-2-5 管脚引线图图3-2-6 74LS90功能表通过不同的连接方式，74LS90可以实现四种不同的逻辑功能；而且还可借助R0（1）、R0（2）对计数器清零，借助S9（1）、S9（2）将计数器置9。其具体功详述如下：（1） 计数脉冲从CP1输入，QA作为输出端，为二进制计数器。（2） 计数脉冲从CP2输入，QDQLQH作为输出端，为异步五进制加法计数器。（3） 若将CP2和QA相连，计数脉冲由CP1输入

28、，QD、QC、QB、QA作为输出端，则构成 异步8421码十进制加法计数器。（4） 若将CP1与QD相连，计数脉冲由CP2输入，QA、QD、QC、QB作为输出端，则构成 异步5421码十进制加法计数器。（5） 清零、置9功能。a) 异步清零当R0（1）、R0（2）均为“1”；S9（1）、S9（2）中有“0”时，实现异步清零功能，即QDQCQBQA=0000。b) 置9功能当S9（1）、S9（2）均为“1”；R0（1）、R0（2）中有“0”时，实现置9功能，即QDQCQBQA =1001. 3.3 ADC0809N的工作原理及驱动电路设计ADC0809N 模数转换器是一种常用的8 路8 位A/D

29、 转换器, 通常作为外部设备与计算机连接, 要通过输入、输出指令, 选择通道读取信息。ADC0809有28个引脚。其中：IN0、IN1、IN7接8路模拟量输入；ADDA、ADDB、ADDC接地址线，用以选定8路输入中的一路。ALE是地址锁存允许；Vref、Vref接基准电源，在精度要求不太高的情况下，供电电源就用做基准电源；START是芯片的起动引脚，其上脉冲的下降沿起动一次新的A/D转换；EOC是转换结束信号，可用于向单片机申请中断或供单片机查询；OE是输出允许端；CLK是时钟端，因芯片的时钟频率最高只可工作于640Hz，故通常由单片机的ALE引脚经分频后接向该引脚；DB0DB7是数字量输出

30、，LSB表示最低位，MSB表示最高位文献2。ADDC ADDB ADDA 选通输入通道0 0 0 IN00 0 1 IN10 1 0 IN20 1 1 IN3 1 0 0 IN41 0 1 IN51 1 0 IN61 1 1 IN7图3-3-1 ADC0809N内部结构示意图 图3-3-2 ADC0809N芯片图3-3-3 ADC0809N管脚图对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下： IN7IN0模拟量输入通道 .ALE地址锁存允许信号,A、B、C地址状态送入地址锁存器中。 START转换启动信号。START上升沿时，复位ADC0809；START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在

31、A/D转换期间，START应保持 低电平。本信号有时简写为ST. A、B、C地址线。 通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，引脚图中为ADDA，ADDB和ADDC。CLK时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。 EOC转换结束信号。EOC=0,正在进行转换；EOC=1,转换结束。使用中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。 D7D0数据输出线。为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。D0为最低位，D7为最高 OE输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，

32、输出转换得到的数据。 Vcc +5V电源。 Vref参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V). 在设备运行期间，ADC0809N的具体连接电路如图2-3-3所示。图3-3-4 ADC0809N的连接电路CLK是时钟端，因为ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因芯片的时钟频率最高只可工作于640kHz ，AT89C52晶振频率12MHz，故本设计中由单片机AT89C52的ALE引脚经74LS90N五分频后接向该引脚。3.4报警电路原理及设计在设备运行期间，当单片机AT89C52检测

33、到空气质量不合格时就会发出警报。本设计中报警电路直接通过单片机来控制，具体电路如图3-4-1所示。 图3-4-1 报警电路蜂鸣器音量10cm/80分贝，电流15-20mA。在电路中电阻均为限流电阻。0.1uF的电容是为了滤掉电路中的波动电压。当单片机P1.1端输出高电平时，晶体三极管工作在放大状态，极电流作用在蜂鸣器上，使蜂鸣器发出响声。当单片机P1.1端输出低电平时，晶体三极管处于截止状态，极电流为零，蜂鸣器无电流输入，处于截止。3.5 控制器控制原理及接口设计3.5.1 AT89C52芯片介绍AT89C52中文简介：AT89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k Byt

34、es ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89S52可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。图3-5-1 AT89C52芯片引角图AT89C52具有如下特点：40个引脚，8k Bytes Flash片内程序存储器，256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断

35、，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89C52设计和配置了振荡频率可为0Hz并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求文献2。管脚说明：名称管脚号类型名称与功能Vss 20I地Vcc 40I电源： 提供掉电、空闲、正常工作电压P0.0-0.7 39-32I/OP0口 ： P0口是开漏双向口，可以写为1 使其状态为

36、悬浮用作高阻输入。P0也可以在访问外部程序存储器时作地址的低字节，在访问外部数据存储器时作数据总线，此时通过内部强上拉输出1。P1.0-1.71-812I/OP1口： P1口是带内部上拉的双向I/O口，向P1口写入1时，P1口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的P1口会因为内部上拉而输出电流。 P1口第2 功能：T2(P1.0) ： 定时/计数器2的外部计数输入/时钟输出。T2EX(P1.1) ： 定时/计数器2重装载/捕捉/方向控制。P2.0-2.721-28I/OP2口 ： P2口是带内部上拉的双向I/O 口，向P2口写入1时，P2口被内部上拉为高电平，可用作输入

37、口。当作为输入脚时，被外部拉低的P2 口会因为内部上拉而输出电流。在访问外部程序存储器和外部数据时分别作为地址高位字节和16位地址(MOVX DPTR)此时通过内部强上拉传送1。当使用8 位寻址方式(MOVRi)访问外部数据存储器时,P2口发送P2 特殊功能寄存器的内容。P3.0-3.710-171011121314151617I/OP3口： P3口是带内部上拉的双向I/O口，向P3口写入1时，P3口被内部上拉为高电平，可用作输入口。当作为输入脚时，被外部拉低的P3口会因为内部上拉而输出电流。P3口还具有以下特殊功能：RxD(p3.0) ： 串行输入口TxD(P3.1) ： 串行输出口 外部中

38、断0 外部中断T0(P3.4) ： 定时器0 外部输入T1(P3.5)： 定时器1 外部输入 外部数据存储器写信号 外部数据存储器读信号RST9I复位： 当晶振在运行中，只要复位管脚出现2个机器周期高电平即可复位，内部有扩散电阻连接到Vss ，仅需要外接一个电容到Vcc 即可实现上电复位。ALE 30O地址锁存使能： 在访问外部存储器时，输出脉冲锁存地址的低字节，在正常情况下，ALE 输出信号恒定为1/6 振荡频率。并可用作外部时钟或定时，注意每次访问外部数据时一个ALE 脉冲将被忽略。ALE 可以通过置位SFR 的auxlilary.0 禁止，置位后ALE 只能在执行MOVX 指令时被激活。

39、29O程序存储使能： 当执行外部程序存储器代码时， 每个机器周期被激活两次，在访问外部数据存储器时无效，访问内部程序存储器时 无效。31I外部寻址使能/编程电压： 在访问整个外部程序存储器时， 必须外部置低。如果为高时，将执行内部程序，除非程序计数器包含大于片内FLASH 的地址。该引脚在对FLASH 编程时接5V/12V 编程电压(Vpp)。 如果保密位1 已编程，在复位时由内部锁存。XTAL119I晶体1： 反相振荡放大器输入和内部时钟发生电路输入。XTAL218表3-5-2 引脚介绍O晶体2： 反相振荡放大器输出3.5.3 单片机的控制原理及接口设计 （1）单片机与分频器的连接原理 AT

40、89C52的2口，7口向74LS90N的R（0），R（9）口输入脉冲信号，74LS90N将单片机输入的脉冲信号5分频后通过QD口送入到ADC0809N的CLK口。（2）单片机与数模转换连接原理 AT89C52通过P2.7口，WR口，RD口向数模ADC0809N读取信号，因为ADC0809N的OE口，START口在工作期间都是高电频有效，而ADC0809N的ALE口低电频有效，所以在读取过程中需要建立二个或非门，1个非门。然后ADC0809N通过D0D7口所产生的数字信号送入AT89C52的P0.0P0.7口，由AT89S52来判断空气质量是否合格。（3）指示灯电路 在AT89C52的P2.0/

41、A8口接绿指示灯，当AT89C52判断空气质量合格时，使P2.0/A8口输出驱动信号让其亮起。在AT89C52的P2.4/A12口接红指示灯，当AT89C52判断空气质量不合格时，使P2.4/A12口输出驱动信号让其亮起。（4）报警电路在AT89C52的P1.1/T2EX口接上一个报警电路，当AT89C52判断到空气质量不合格时，使P1.1/T2EX口输出驱动信号，使蜂鸣器发声，发声的时间由AT89C52来控制。（5）单片机的空气净化装置控制原理在AT89C52的.P1.3口接上空气净化装置，当AT89C52判断到空气质量不合格时，使.P1.3口输出驱动信号使其工作文献4。3.6 电源模块在电

42、子电路及设备中，一般都需要稳定的直流电源供电。本文设计中的直流电源可以使用12V的汽车电源。3.7 本章小结 本章主要就各个模块的工作原理及电路设计做了详细的介绍，具体的内容分为以下几个部分：（1）对空气净化装置中的主要成份活性炭跟负离子做了简单的介绍。（2）对74LS90N芯片做了简单的介绍。（3）对ADC0809N芯片做了简单的介绍。（4）就AT89C51做了简单的介绍，对单片机的控制原理做了详细的说明。（5）最后就报警电路做了详细的说明。图2-7-5 直流稳压电源整体电路第4章 控制面板设计、装置安装及使用说明4.1 控制面板设计控制面板上共有1个按键和2个状态灯，电源开关采用普通机械开

43、关，手动采用旋转开关。具体样图如图4-1所示。图4-1 控制面板图4.2 装置安装（1）电路及空气净化系统全部安装在设备内。（2）空气质量传感器固定在装置内部的右侧通风口，让其能准确的检测到空气质量，空气净化系统则固定在装置内部的左侧，让处理完的空气从左通风口送出由于传感器工作一段时间后，透镜表面会吸附尘埃、油污，这些引起检测质量会减低，甚至无法检测。所以在安装的过程还应注意到防尘。4.3 装置的使用说明对装置的使用说明在这只做一简单介绍。由于使用者一般大部分操作都在面板上执行，因此在这我针对面板来说明装置的使用方法。电源开关：按一下“电源开关”则接通电源，面板上的电源指示灯亮；再按一下则断开

44、电源，指示灯灭。状态灯有2个，一个为电源开关，2个为信号灯。第5章 硬件调试及展望5.1 硬件调试在电路调试中主要是对传感器部分电路和空气净化装置驱动部分电路进行调试。由于实验设备的限制，因此电路及设备并没有进行硬件调试，这也是本设计中最大的不足。5.2 展望设计一个空气质量检测和空气处理系统。由单片机来判断空气质量是否合格。如果不合格则驱动空气净化装置。能通过空气净化装置，快速的将汽车内的不良空气净化。让车内的人觉得舒适，安逸。此设备也可用于室内。根据设计原理可以设计出大型设备，以便有更广泛的使用空间。总结本系统以单片机AT89C52为核心部分，通过空气质量传感器检测空气质量转换为模拟信号，

45、利用ADC0809N的数模转换来实现将空气的模拟信号转换为数字信号，通过软件的编程实现判断空气质量是否合格，同时控制空气净化装置，来实现对空气的处理。由于设备的原因未能实现系统的调试，从而难已找到系统的错误及不足。在本次设计的过程中，让我对很多新的器件有了一定的了解，同时遇见了很多以前学习的基础知识，通过复习，使自己的基础知识得到了一定的巩固。这次设计中让我感受最大的是通过查找资料及编写论文，使我的思维开阔了很多，同时解决问题的能力得到了很大的提高。致 谢本文是在指导老师罗勇老师的悉心指导下完成的。罗勇老师严谨的治学态度、高度的敬业精神给我留下了终生难忘的印象。特别是经常利用其休息时间给其学生指导，笔者倍受感动。在此，笔者谨向指导老师表示衷心的感谢。此次论文的顺利完成，除了得到知道老师的帮助外，还得到了许多同学的帮助。论文设计期间还得到了我的合作者汤洁同学等其他许多同学的帮助，在此一并向这些老师和同学们表示感谢。 毕业论文完成之时，也是即将毕业之时。学校四年的学习和生活，为我以后的人生打下了坚实的基础