基于STM8S 单片机的一种新型空气净化器智能控制系统设计

1、基于STM8S单片机的新型空气净化器智能控制系统设计摘要：本文基于STM8S单片机控制原理，开发了解决室内污染问题的智能室内空气净化器。该设计在现有的空气净化器中添加了空气质量检查、儿童模式、远程操作等智能功能，通过WiFi模块和移动应用程序一键配置，实现了智能家居控制和远程控制。考试验证结果良好，一旦投放市场，就会有广阔的市场前景。关键词：空气净化器；电机控制系统STM8S单片机；wifi pm 2.5中间分类编号：TP23文档标识代码：a0简介随着我国工业化的进行，这几年对我们环境的污染越来越严重，很多地区都发生雾霾天气，很难看到晴朗的天空，雾霾对人体健康的影响很严重。目前雾霾产生的主要原

2、因是大气雾霾对人体健康、气候变化和生态环境的影响非常严重。烟雾产生的原因包括煤燃烧、汽车尾气、工业污染等。目前有关部门开始对PM2.5进行环境监测，大部分地区严重超过标准值，人的呼吸系统和心血管关系受到严重影响，人的心肺疾病发病率和死亡率持续上升。另一个重要原因是家庭家具甲醛等有害气体超标，因此研究室内部智能具有重要意义。现在，改善室内环境的主要方法有三种：窗户通风、源头控制、室内空气净化。外部环境污染严重，打开窗户换气或源泉调节的两种方法效果不大，只有室内空气净化才是最快、最有效的解决方法。有效的室内空气净化已成为环境保护技术中的重要研究课题。西方发达国家工业化进程比较早，所以空气净化也比我

3、们先进，智能也比较高，国外通过子电源控制模块电路、传感器数据收集和液晶显示模块电路、紫外线灯控制模块电路实现了杀菌病毒疫苗的目的。近年来，随着我们电子工业的发展，增加了很多控制模块，可以参考国外的先进技术设计，例如负离子发生器模块、风扇控制模块、蜂鸣器报警模块等。本设计主要利用单片机的强大控制功能，有效控制无刷电机，实现低功耗、无级变速、低噪声等。WiFi模块和移动应用程序1按钮配置可实现智能家居控制和远程控制。1空气净化器控制系统硬件设计1.1控制系统硬件总体功能设计该设计的目的是开发能检测室内空气质量事实的智能方便的室内空气净化器控制系统和自动大气、转换器、多齿轮运行模式等功能。1.2控制

4、系统硬件总体设计这个设计的控制核心是单片机。本文中使用的单片机是意大利半导体公司推出的STM8S系列MCU，这是一种典型的8位微控制器。根据空气进化仪的总体功能控制要求，本文设计的智能控制系统硬件将包括MCU、键、交流电动机、LED信号灯、PM2.5传感器、蜂鸣器、WiFi等设备。系统硬件设计图如图1所示。图1控制系统硬件设计图1.3电动机控制模块设计本文采用了净化器的重要组成部分性价比高的多齿轮交流电动机，通过单片机控制电动机驱动风扇，循环室内空气，达到净化目的。交流电机内部将通过高中3个卡舌、单片机控制3个卡舌等实现高中低3段转换。1.4 WiFi控制模块设计本设计中使用的WiFi模块是第

5、三代嵌入式UART-WiFi模块TLN13UA06，将在red heat associated technology(red heat关联技术)上推出，该技术允许通过串行端口连接手机和单片机。1.5 PM2.5模块设计本设计中使用的PM2.5模块是具有夏普生产的型号GP2Y1010AU0F光电特性的灰尘传感器。GP2Y1010AU0F传感器具有灵敏度高、操作稳定、动态监控室内灰尘数、实时响应微控制器的优点，可以用单片机进行响应。GP2Y1010AU0F传感器主要利用进入光感区域的粒子，通过反射影响输出电压，以电压的高低为标准，根据空气中的粒子量，高灵敏度地检测空气中的灰尘、烟雾粒子等。2空气净

6、化器控制系统软件设计本部分主要完成智能空气净化器软件部分设计，包括系统初始化、PM2.5控制、WiFi控制等，主要实现方法为中断、查询、A/D转换等。为了控制目的，每个子程序在主程序控制下完成操作，如图2所示。图2控制系统流程图3控制系统调整和测试通过测试，可以适当地搭配软件和硬件，实现空气净化器的所有控制功能。4结束语随着产业的发展，环境污染不断，“室内净化器是必不可少的绿色健康产品”的概念被越来越多的平民接受，控制系统的产品也陆续出现在市场上。本设计中使用的控制系统是基于STM8S单片机开发的智能空气净化器，在此基础上添加了空气质量检测、儿童模式、远程操作等智能功能。通过软件控制完成整个控制过程。考试验证结果良好，一旦投放市场，就会有广阔的市场前景。参考文献1顾伟东。中国烟雾特殊形成机制研究J。宏观经济研究，2014 (06):3-7。2林彦博。模块化家用空气净化器设计研究D。大连理工大学，2014年。3郭赛维、魏弘英。气PM2.5健康阴影的研究进展J。科学通报，2013年。4李明。中国室内空气净化和新鲜空气通风产品性能评价标准研究D。清华大