基于單片機(jī)的pm2.5智能凈化器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種凈化器，特別是涉及一種基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器。
【背景技術(shù)】
[0002]最近中國各大城市的空氣越來越差，許多人都開始關(guān)注空氣污染，并采用各式各樣的方法來提高空氣質(zhì)量，現(xiàn)在市面上的空氣凈化器也開始被人們關(guān)注，而且現(xiàn)在國內(nèi)的空氣凈化器因?yàn)闆]有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，再加上不少人夸大宣傳，價(jià)格混亂，有的只要幾千，有的要幾萬，所以這讓不少大眾心存疑慮。
[0003]現(xiàn)行的PM2.5檢測(cè)法有三大類，一種是重量法，另外一種即為β射線吸收法，還有一種為微震蕩天平法。將ΡΜ2.5直接截留到濾膜上，然后用天平稱重，這就是重量法；重量法測(cè)量ΡΜ2.5濃度普遍采用大流量采樣器，原理為采樣栗抽取一定體積的空氣進(jìn)入切割器，將空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于30 μ m的顆粒物切割分離，ΡΜ2.5顆粒隨著氣流經(jīng)切割器的出口被阻留在已稱重的濾膜上。根據(jù)采樣前后濾膜的質(zhì)量差及采樣體積，計(jì)算出PM2.5的濃度。將PM2.5收集到濾紙上，然后照射一束β射線，射線穿過濾紙和顆粒物時(shí)由于被散射而衰減，衰減的程度和ΡΜ2.5的重量成正比。根據(jù)射線的衰減就可以計(jì)算出ΡΜ2.5的重量；β射線吸收原理:原子核在發(fā)生β衰變時(shí)，放出β粒子。β粒子實(shí)際上是一種快速帶電粒子，它的穿透能力較強(qiáng)，當(dāng)它穿過一定厚度的吸收物質(zhì)時(shí)，其強(qiáng)度隨吸收層厚度增加而逐漸減弱的現(xiàn)象叫做β吸收。微震蕩天平法是利用一頭粗一頭細(xì)的空心玻璃管，粗頭固定，細(xì)頭裝有濾芯?？諝鈴拇诸^進(jìn)，細(xì)頭出，ΡΜ2.5就被截留在濾芯上。在電場(chǎng)的作用下，細(xì)頭以一定頻率振蕩，該頻率和細(xì)頭重量的平方根成反比。于是，根據(jù)振蕩頻率的變化，就可以算出收集到的ΡΜ2.5的重量。
[0004]一些ΡΜ2.5智能凈化器雖然說有助于改善空氣，但是可不可以完全凈化ΡΜ2.5，這還是一個(gè)問題。有些說對(duì)ΡΜ2.5的去除率達(dá)到99%，可能就是這個(gè)材料本身對(duì)ΡΜ2.5的去除率，而不是運(yùn)行后的效果。有些凈化ΡΜ2.5的主要材料就是利用了甲醛，這可能會(huì)吸進(jìn)我們的身體中，如果我們長時(shí)間接觸甲醛可能會(huì)引起頭暈，乏力，視覺障礙等，所以現(xiàn)在的ΡΜ2.5智能凈化器存在了很多不穩(wěn)定因素。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于單片機(jī)的ΡΜ2.5智能凈化器，實(shí)現(xiàn)空氣凈化的智能化，低功耗化，力求凈化系統(tǒng)工作穩(wěn)定，有效的完成所需要的工作，提高可靠性，能使它可隨時(shí)改變工作模式，保證空氣質(zhì)量保持在一個(gè)穩(wěn)定的潔凈狀態(tài)。
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案為:基于單片機(jī)的ΡΜ2.5智能凈化器，其特征是，包括APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊和ΡΜ2.5凈化處理模塊，所述的APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊和數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊相連接，所述的數(shù)據(jù)分析處理與顯示模分別和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊、ΡΜ2.5凈化處理模塊相連接。
[0007]前述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊為APM微塵傳感器。
[0008]前述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的APM微塵傳感器內(nèi)設(shè)置有加熱器。
[0009]前述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊包括依次連接的電源、單片機(jī)和LCD顯示器。
[0010]前述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的電源采用的電壓為12V，單片機(jī)的型號(hào)為AT89S52。
[0011]前述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇組。
[0012]前述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的PM2.5凈化處理模塊包括設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口處的濾網(wǎng)和靜電箱，所述濾網(wǎng)設(shè)置在靜電箱的一側(cè)，與靜電箱相連接。
[0013]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:
[0014]1、可有效自動(dòng)監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量，并且智能判斷是否需要對(duì)當(dāng)前室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化處理，凈化完成后又可自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，繼續(xù)監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量，通過動(dòng)態(tài)檢測(cè)室內(nèi)空氣PM2.5濃度，實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且當(dāng)空氣PM2.5濃度高于健康水平時(shí)，自動(dòng)開啟凈化除塵系統(tǒng)，可靠性高，能隨時(shí)改變各個(gè)工作模式，使空氣質(zhì)量保持在一個(gè)穩(wěn)定水平；
[0015]2、采用了可靈敏檢測(cè)直徑I微米以上的粒子的APM光學(xué)微塵傳感器，能更好的檢測(cè)出空氣質(zhì)量等級(jí)；
[0016]3、由單片機(jī)智能處理傳感器檢測(cè)回饋的數(shù)據(jù)并判斷是否需要凈化空氣，不需要人工操作，性能穩(wěn)定，能自動(dòng)的完成各部分動(dòng)作。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的原理框圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是本實(shí)用新型的工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0021]如圖1和圖2所示，基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，包括APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊和PM2.5凈化處理模塊，所述的APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊和數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊相連接，所述的數(shù)據(jù)分析處理與顯示模分別和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊、PM2.5凈化處理模塊相連接。
[0022]APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊為APM微塵傳感器I。APM微塵傳感器I有兩個(gè)輸出腳和一個(gè)控制腳，第一個(gè)輸出腳為普通輸出腳位，靈敏度已預(yù)設(shè)定，最小粒子檢出能力為Ium;第二個(gè)輸出腳為可調(diào)輸出腳位，靈敏度可通過控制腳來調(diào)整，默認(rèn)第一個(gè)輸出腳的2.5倍即最小粒子檢出能力為2.5um。它的特點(diǎn)是PffM脈寬調(diào)制輸出、采用粒子計(jì)數(shù)原理、可靈敏檢測(cè)直徑I微米以上的粒子。內(nèi)置加熱器可加強(qiáng)懸浮顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，使傳感器充分檢測(cè)當(dāng)前空氣中的懸浮顆粒。
[0023]APM微塵傳感器I檢測(cè)室內(nèi)空氣PM2.5濃度的方式為:通過APM光學(xué)微塵傳感器的檢測(cè)，傳感器將在檢測(cè)到PM2.5粒子時(shí)輸出低電平，每Ims檢測(cè)反饋一次信號(hào)，計(jì)算5s內(nèi)低脈沖占空比，即可近似計(jì)算出當(dāng)前空氣中含PM2.5百分比。
[0024]數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊包括依次連接的電源、單片機(jī)2和IXD顯示器3。利用IXD1602顯示器實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前pm2.5濃度參量數(shù)據(jù)、空氣質(zhì)量等級(jí)，實(shí)現(xiàn)凈化器的工作狀態(tài)可視化。電源采用的電壓為12V，單片機(jī)2選用AT89S52，它對(duì)APM微塵傳感器I采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理.并將處理后的數(shù)據(jù)通過電路傳輸處理，同時(shí)LCD顯示器3實(shí)現(xiàn)與用戶的交互。
[0025]風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇組4。使用12V直流電電源，通過以L298N為核心驅(qū)動(dòng)芯片連接控制開啟，使用兩個(gè)風(fēng)機(jī)，負(fù)責(zé)吸進(jìn)空氣進(jìn)入進(jìn)風(fēng)口，加大處理空氣的流量，以便于提高空氣凈化效率。
[0026]PM2.5凈化處理模塊包括設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口處的濾網(wǎng)5和靜電箱6，所述濾網(wǎng)5設(shè)置在靜電箱6的一側(cè)，與靜電箱6相連接。風(fēng)機(jī)在工作過程中要吸進(jìn)大量的空氣，如果空氣不經(jīng)過濾清，空氣中懸浮的塵埃可能會(huì)妨礙空氣凈化器中的運(yùn)作，這在干燥，灰塵多的工作環(huán)境中尤為重要。濾網(wǎng)5用于濾除空氣中半徑較大的顆粒。靜電箱6是利用靜電場(chǎng)以及電離作用來吸附空氣中的半徑較小的懸浮顆粒(如PM2.5)并使之沉淀于靜電箱內(nèi)的集塵柵格內(nèi)來凈化空氣，含塵的空氣通過靜電場(chǎng)，流出來的空氣，塵埃就會(huì)大大減少了。
[0027]組裝方法:按照整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，凈化器入風(fēng)口安置濾網(wǎng)5，其后為靜電箱6和風(fēng)扇組4，這三樣組件構(gòu)成空氣凈化處理模塊安置在外殼7的空氣流通風(fēng)道中；與風(fēng)道相隔離的凈化器機(jī)體倉內(nèi)安裝單片機(jī)2 ;凈化器機(jī)體兩側(cè)各安裝一個(gè)APM光學(xué)微塵傳感器1，使用兩個(gè)傳感器以提高檢測(cè)PM2.5結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性；最后在機(jī)體的頂部安裝LCD顯示器3與電源總開關(guān)。組裝安裝完凈化器樣機(jī)，接通電源，即可進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試過程中用PM2.5檢測(cè)儀作為參照對(duì)比，檢驗(yàn)凈化器檢測(cè)PM2.5濃度的準(zhǔn)確性，以及凈化室內(nèi)空氣的效率。
[0028]工作過程:如圖3所示，開機(jī)給單片機(jī)上電，首先強(qiáng)制關(guān)閉電機(jī)與靜電箱，IXD顯示屏顯示開機(jī)等待的字樣，系統(tǒng)等待30s給APM光學(xué)微塵傳感器預(yù)熱；預(yù)熱完成后給單片機(jī)定時(shí)器定時(shí)5s，5s內(nèi)傳感器每Ims檢測(cè)反饋一次信號(hào)，輸出低電平時(shí)為檢測(cè)到微塵，計(jì)算5s內(nèi)低脈沖占空比，即可近似計(jì)算出當(dāng)前空氣中含PM2.5百分比，由此得出當(dāng)前室內(nèi)空氣質(zhì)量，LCD顯示屏顯示當(dāng)前空氣質(zhì)量等級(jí)；根據(jù)不同的空氣質(zhì)量，系統(tǒng)需要判別是否需要開啟靜電箱，風(fēng)扇組需要多高的轉(zhuǎn)速，確定功耗，將當(dāng)前凈化器的工作狀態(tài)顯示于LCD顯示屏上。系統(tǒng)完成這一系列處理后，循環(huán)執(zhí)行檢測(cè)-處理評(píng)判-確定工作狀態(tài)的運(yùn)行過程，即可達(dá)到動(dòng)態(tài)檢測(cè)當(dāng)前室內(nèi)空氣質(zhì)量，并且智能處理傳感器檢測(cè)回饋的數(shù)據(jù)并判斷是否需要凈化空氣，不需要人工操作，性能穩(wěn)定，能自動(dòng)的完成各部分動(dòng)作?？捎行ё詣?dòng)監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量，并且智能判斷是否需要對(duì)當(dāng)前室內(nèi)空氣進(jìn)行凈化處理，凈化完成后又可自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)，繼續(xù)監(jiān)控室內(nèi)空氣質(zhì)量。
[0029]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，包括APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊和PM2.5凈化處理模塊，所述的APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊和數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊相連接，所述的數(shù)據(jù)分析處理與顯示模分別和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊、PM2.5凈化處理豐吳塊相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊為APM微塵傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的APM微塵傳感器內(nèi)設(shè)置有加熱器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊包括依次連接的電源、單片機(jī)和IXD顯示器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的電源采用的電壓為12V，單片機(jī)的型號(hào)為AT89S52。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊為由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的風(fēng)扇組。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，其特征是，所述的PM2.5凈化處理模塊包括設(shè)置在進(jìn)風(fēng)口處的濾網(wǎng)和靜電箱，所述濾網(wǎng)設(shè)置在靜電箱的一側(cè)，與靜電箱相連接。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的PM2.5智能凈化器，包括APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊和PM2.5凈化處理模塊，所述的APM數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)模塊和數(shù)據(jù)分析處理與顯示模塊相連接，所述的數(shù)據(jù)分析處理與顯示模分別和風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)模塊、PM2.5凈化處理模塊相連接。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了空氣凈化的智能化，低功耗化，力求凈化系統(tǒng)工作穩(wěn)定，有效的完成所需要的工作，提高可靠性，能使它可隨時(shí)改變工作模式，保證空氣質(zhì)量保持在一個(gè)穩(wěn)定的潔凈狀態(tài)。
【IPC分類】F24F1/02, F24F11/02
【公開號(hào)】CN204786839
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520343500
【發(fā)明人】袁景光, 王蕾, 包磊, 嚴(yán)倜凡
【申請(qǐng)人】南京工程學(xué)院
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年5月25日