室内空气质量净化器的设计

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室内空气质量净化器的设计

作者：陈晓颖

来源：《电脑知识与技术》2013年第05期

摘要：室内空气中的微粒、细菌、病毒和其它有害物质日积月累地损害着人们的身体健康。随着生活水平的提高，越来越多的人对室内环境状况提出了更高的要求，室内空气净化技术成为了环保领域的一个新的课题。本设计针对室内环境的技术指标需求，研究并设计出一种新型的、利用紫外线杀菌消毒的空气净化器控制系统。

关键词：空气净化；LM3S1F16；Cortex-M3

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）05-1202-02

室内环境泛指人们生活、劳动以及其他相对封闭的公共场所等。人的一生大约有80%～90%的时间是在室内度过的，因此室内空气质量的好坏对人们的身体健康明显高于室外环境。目前，改善室内空气质量的现行方法分为三种：源控制、通风和空气净化。源控制是改善空气质量最明显的方式，通风可减少室内污染物的浓度，空气净化是用来控制粒状物质、气体污染物，净化除尘系统具有着不可比拟的有效性和可靠性。空气净化器主要包括机械过滤吸附式、静电式、负离子式、紫外光式等。本设计中的净化器能够检测室内空气污染物的种类和浓度，实现紫外光线菌与通风功能的新型空气净化器，对室内空气净化技术的研究具有积极的意义。

1 系统结构

本室内空气净化器从人居舒适度角度，对室内空气中的CO，CO2，H2S，O2，氨气以及甲醛等有毒有害气体信息实时采集，利用红外线热释电传感器监测测室内人群的移动，利用紫外线的照射破坏致病体的DNA结构达到消毒灭菌的作用。当空气中的有害气体浓度高于标准值时自动启动换气装置，加快室内外空气流动，改善室内空气质量质量。

本空气净化系统包含有对室内温度、湿度等环境信息数据的采集，数据处理在采用具有Cortex-M3内核的ARM芯片LM3S1F16上进行，数据处理结果反映在显示屏上，在测量数据超出已设定的标准时，系统根据不同的情况对室内空气进行相应的换气和紫外杀菌杀毒。本系统的硬件部分主要由热释电红外检测模块、气体传感器阵列、信号调理电路、MCU对采集的数据进行分析和处理、显示模块、报警系统、紫外线杀毒和换气系统等组成。其主要功能模块如图1所示。

2 系统硬件设计

2.1 微制器选择