新裝修房間的空氣污染檢測與通風設備電路的主控版設計【畢業(yè)設計+開題報告+文獻綜述】

1、<p>　　本科畢業(yè)設計(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p>　　新裝修房間的空氣污染檢測與通風設備電路的主控版設計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 電氣工程及其自動化

2、 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>&l

3、t;p>　　隨著中國經濟的快速發(fā)展，新的商品房，各種辦公建筑和商業(yè)建筑也拔地而起。而這些是經濟騰飛的標志之一，卻從中也帶來了很多的問題，其中之一便是新裝修房間的問題。由于新裝修房間需要各種噴漆和裝潢材料卻給人的健康帶來了很大的危害。</p><p>　　甲醛是一種無色易溶得刺激性氣體。刨花板、密度板、膠合板等人造板材、膠劑和墻紙是空氣中甲醛主要釋放期長達3~15年?？山浐粑牢?，甲醛對人體得危害具長期性、

4、潛伏性、隱蔽性的特點。長期吸入甲醛可引發(fā)鼻咽癌、喉頭癌等嚴重疾玻</p><p>　　檢測方法采用采用甲醛檢測儀檢測室內甲醛的濃度，這種方法相對于上面的戊二酮法測甲醛的含量更加方便快捷，而且能夠達到持續(xù)測試的方法。同時這種測試也適合本設計的方式。下面介紹一種甲醛檢測儀，適用于室內裝飾、裝修用內墻涂料中的游離甲醛含量的快速定量測定。</p><p>　　在接通電源的情況下立刻接通空氣檢測器，

5、使得空氣檢測器檢測出的結果輸入到傳感器，再到單片機來進行判斷空氣的濃度是否達到標準，當空氣的濃度達到了標準，風扇不工作。當空氣檢測的值超標了的時候，單片機通過控制風扇電源，對風扇進行啟動操作。啟動風扇，進行通風。從而達到排放污染的室內空氣的目的。</p><p>　　時間隨著室內空氣質量的改變來啟動整個設備的運行與停止。這個時間是隨著空氣的污染的整體程度來進行控制，如果空氣污染嚴重，室內危害氣體排放的速度快，我們

6、的這套設備也就必須要加大啟動和檢測頻率。這種設置大大節(jié)約了電量，同時能夠快速得進行調節(jié)室內空氣的污染度。</p><p>　　關鍵詞：甲醛 單片機 傳感器 繼電器 電源</p><p>　　The decoration room's air pollution detection and the design about ventilation equipment's ci

7、rcuit of the master</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the real estate industry was the rapid pace of development, new house and variety of office buildings and commercial buildi

8、ngs are going up. These are one of the hallmarks of economic take-off, but from which also brought many problems, one of which is new renovated room problem. The new renovated rooms need a variety of painting and decorat

9、ing materials, gives a big health hazard.</p><p>　　Formaldehyde is a colorless, pungent and soluble gas. Particleboard, MDF, plywood and other man-made plates, glue and the wallpaper is the major release of

10、formaldehyde in the air it can steay to 3 to 15 years. It can be absorbed through the respiratory tract, with formaldehyde on the human body may harm long-term, latent, hidden features. Long-term inhalation of formaldehy

11、de can cause nasopharyngeal cancer, laryngeal cancer and other serious diseases Glass.</p><p>　　Detection of formaldehyde detected by using the concentration of formaldehyde was detected, this method relativ

12、e to the above method to measure formaldehyde pentane dione content faster and more convenient, and can achieve sustained testing. While the test is also suitable for this design approach . Here are a formaldehyde detect

13、or , suitable for interior decoration, interior wall paint decoration with the free formaldehyde content in the rapid quantitative determination. </p><p>　　In the case of power detector immediately connected

14、 to the air, making the air detector to detect the results of the input to the sensor, to the microcontroller to be judged whether the concentration of air up to standard, when the air concentration of the standard, the

15、compressor does not work. When the value exceeded the detection of air time , power supply by controlling the compressor, the compressor to start operation. Starting the compressor , for ventilation. Emissions so as to a

16、chieve th</p><p>　　Indoor air quality with the changes to start and stop operation of the device . This time, with the overall level of air pollution to be controlled, if the serious air pollution, indoor ha

17、rmful gas emissions fast, we need to increase the equipment will start and frequency of testing. This setup greatly save the electricity, is also able to quickly adjust the indoor air pollution.</p><p>　　Key

18、words: Formaldehyde Sensor Relay PIC power supply目錄</p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的

19、來源1</p><p>　　1.2課題的意義2</p><p>　　1.3新裝修房間的室內空氣的檢測及處理在國內外發(fā)展現狀3</p><p>　　1.3.1室內空氣污染檢測在國外的研究現狀3</p><p>　　1.3.2 室內空氣污染檢測在國內的發(fā)展現狀5</p><p>　　1.3.3 室內空氣污染處理在

20、近階段的研究現狀7</p><p>　　1.4課題研究的主要內容8</p><p>　　2設備方案設計與總體設計10</p><p>　　2.1室內空氣檢測及排放設備的方案設計10</p><p>　　2.2方案評價及其對比12</p><p>　　2.3新裝修房間的空氣污染檢測和排放設備的各部分元件12&

21、lt;/p><p><b>　　3系統(tǒng)硬件25</b></p><p>　　3.1單片機的A/D轉換25</p><p>　　3.2與A/D轉換相關的寄存器26</p><p>　　4單片機程序及其總體流程圖28</p><p>　　4.1單片機的程序設計28</p><

22、p>　　4.2總體流程設計圖32</p><p><b>　　5結論34</b></p><p><b>　　參考文獻35</b></p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　附錄36</b></p><p>

23、　　附錄圖1 SB-AQ1的驅動條件36</p><p>　　附錄圖2 SB-AQ1的氣敏特性36</p><p>　　附錄圖3 SB-AQ的機械特性36</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的來源</b></p><p>

24、;　　隨著中國經濟的快速發(fā)展，新的商品房，各種辦公建筑和商業(yè)建筑也拔地而起。而這些是經濟騰飛的標志之一，卻從中也帶來了很多的問題，其中之一便是新裝修房間的問題。由于新裝修房間需要各種噴漆和裝潢材料卻給人的健康帶來了很大的危害。</p><p>　　室內環(huán)境是人們接觸最頻繁、最密切的環(huán)境之一，人們約有80％以上的時間是在室內度過的，與室內空氣污染物接觸的時間多于室外。室內空氣污染是指在室內空氣正常成分之外，又增加了

25、新的成分，或原有的成分增加，其數量、濃度和持續(xù)時間超過了室內空氣的自凈能力，而使空氣質量發(fā)生惡化，對人們的健康和精神狀態(tài)、生活、工作等方面產生影響的現象。因此，室內空氣質量的優(yōu)劣能夠直接關系到每個人的健康，尤其老、弱。病、殘、幼、孕等體弱人群，在室內活動時間更長，室內空氣質量對他們更為重要。目前室內污染的種類日趨增多，由于人們生活水平的提高，大量能夠揮發(fā)出有害物質的各種建筑材料、裝飾材料、人造板材家具等民用化工產品進入室內，因此，人們在

26、室內接觸有害物質的種類和數量比以往明顯增多。許多建筑物的密閉程度增加，包括許多家庭、單位所使用的空調都沒有新風量的功能，使得室內污染物不能及時排除室外，更加劇了室內空氣污染的時間和程度。</p><p>　　居民室內空氣環(huán)境中甲醛和苯兩個污染物室內濃度高于室外，表明這兩種污染物主要是由室內裝修造成的。目前，苯已被確定為致癌物質，主要來自于油漆、涂料中的溶劑、稀釋劑和添加劑。由于裝修完工的時間較短，苯還沒有能夠得到

27、完全釋放，可能是造成苯超標的主要原因。</p><p>　　室內環(huán)境中的有害物質對人體健康危害很大，其中甲醛對人體健康影響主要表現在刺激眼睛和呼吸道，造成肺功能、肝功能、免疫功能異常，甲醛還被國際癌癥研究機構（IARC1995）確定為可疑致癌物，甲醛一般主要來自于室內裝潢中的各種人造夾板、貼面板、木工板、合成地板等中的膠粘劑，尤其在一些家里更為明顯，由于甲醛存在于這些板材的內部，其揮發(fā)性甚至長達數十年，具揮發(fā)性有

28、機化合物（VOC）對人體影響主要是刺激眼睛和呼吸道，導致皮膚過敏，使人產生頭痛、咽喉痛、乏力等癥狀，其中笨二異氰酸脂（TDI）是具有強烈刺激性氣體的有機化合物，對皮膚、眼睛和呼吸道有強烈刺激作用，長期接觸或吸入高濃度的TDI蒸汽可引起支氣管炎、過敏性哮喘、肺炎、肺水腫。它主要來自于家庭裝潢中所使用到的各種有機化學材料。笨被國際癌癥研究機構確認為有毒致癌物質，吸收或經皮膚吸收一定量會引起中毒，嚴重時會對人體造血系統(tǒng)、神經系統(tǒng)造成損傷。甲苯

29、和二甲苯均為無色透明液體，有毒，對皮膚和粘膜刺激性大，對神經系統(tǒng)損傷比笨強，長期接觸有引起膀胱癌的可能，笨一般主要來自于家裝中所使用到的油漆、涂料里的稀釋劑和你黏合劑，笨及同系物對女性的危害比對男性的危害</p><p>　　室內空氣污染幾種常見表形： </p><p>　　（1） 住家主人每天清晨起床時，感到憋悶。惡心。甚至頭暈目眩。家庭中的成員經常容易患感冒。 </p>

30、<p>　?。?） 家庭成員中雖然自己不吸煙，也很少接觸吸煙的環(huán)境，但經常感到嗓子不舒服。 </p><p>　?。?） 孩子免疫力下降，特別時幼小的孩子，經常咳漱和打噴嚏，甚至不愿意回新家。 </p><p>　?。?） 家庭成員中有共源性的疾病，離開這個環(huán)境后，立刻癥狀減輕和好轉。</p><p>　?。?） 年輕的新婚夫婦長時間不孕，而且在醫(yī)學上難以

31、查出原因，孕婦正常懷孕情況下發(fā)現胎兒畸形。 </p><p>　?。?） 家庭室內種植的植物難以成活，即使一些生命力較強的植物也很難正常生長。 </p><p>　?。?） 家庭飼養(yǎng)的寵物或者觀賞性的熱帶魚莫名其妙死去。 </p><p>　?。?） 裝修一年時間以上的房屋或家具仍然有刺激性異味</p><p>　　由此觀之，處理新裝修房間的

32、空氣污染以及空氣質量問題迫在眉急，我們急切的希望能夠研發(fā)一種新型的處理室內空氣的污染產品來解決目前房產市場及其裝修方面存在著嚴重的問題。室內的污染不僅僅是氣味難聞而已更甚者是對人體的危害及身心的健康產生很大的影響。</p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p><p>　　通過對新裝修房間的空氣污染的檢測能夠讓人清楚的了解到空氣中存在的各種危害性氣體的

33、濃度以及即將對人體造成的危害。同時在排風設計的時候讓人明白了空氣污染的含甲醛等氣體危害強度較大時能夠自動進行通風排放，從而到達了室內氣體對人體無害的程度。這是對人的身心健康帶來很大的好處。同時也減少了因為室內空氣而產生的各種病癥，減少了室內空氣污染病癥的發(fā)病率，大大提高了人們在室內的空氣質量。</p><p>　　處理好室內空氣的質量問題是保證人體身心健康的唯一方式，同時也是對人性化理解的一種途徑。我們首要做的就

34、是保證人體的生命安全以及人體的健康的舒適的生活環(huán)境。我們通過改善室內條件，從而保證人體的身心健康以及舒適和諧的環(huán)境。再者，在研究改善新裝修房間的空氣質量問題時，我們也明白和了解了相關產業(yè)的知識，尤其是油漆涂料的各種危害物質，為我們在身心健康上面敲響警鐘。我們要時刻留意和重視在裝修房間時所帶來的危害。漂亮而又舒適的房間更需要我們參與積極的調查和研究，從而找出危害，達到對人，對環(huán)境的負責態(tài)度。</p><p>　　對

35、于這次的研究，我們要學的就是在研究過程中碰到的困難我們該如何解決，如何去河里構造和改善我們所需求的裝置的特定性和達到要求的標準。我們就要努力實現其功能，達到</p><p>　　1.3新裝修房間的室內空氣的檢測及處理在國內外發(fā)展現狀</p><p>　　1.3.1室內空氣污染檢測在國外的研究現狀</p><p>　　1.美國LEED綠色建筑評估體系</p>

36、;<p>　　LEED評估體系由美國綠色建筑協(xié)會主持開發(fā)，并遵其政策和方針。05年10月，經過兩年的開發(fā)工作，該組織推出了適用于新建和重大改建工程的LEED-NC 2.2版。評估體系在可持續(xù)性場址、節(jié)水、能源與大氣、材料和資源、室內環(huán)境質量和創(chuàng)新設計方面提出了詳實的要求。 </p><p>　　為了提高建筑室內空氣質量并為用戶提供健康舒適的環(huán)境，體系在室內環(huán)境質量方面，尤其是對室內化學污染方面分3個

37、部分進行了規(guī)定，包括入住前的室內空氣品質管理、室內使用材料的污染物釋放規(guī)范（包括粘結劑和密封劑、涂料和涂層、地毯系統(tǒng)材料、復合木材和植物纖維制品）以及室內化學品污染控制。入住前，LEED體系要求建筑室內相關污染物的指標達到表1中規(guī)定的要求，檢測通過方能獲得該項分數。對不同污染物的采樣方式以及采樣時室內環(huán)境所應具備的條件都有細致的要求。 </p><p>　　表1-1 LEED體系對入住前建筑室內污染物的指標要求

38、</p><p>　　對于室內使用材料的污染物釋放規(guī)范方面，LEED體系對建筑中所使用的各種材料都提出了具體的指標要求。例如，對不同種類膠、各種用途的涂料和涂層等用料中所含VOC的含量做了嚴格的限制，具體參照South Coast Air Quality Management District；氣溶膠、建筑內墻面和天花板的建筑涂料、涂層和基參考商業(yè)膠綠色標志標準18GS-36。對于地毯和復合木板，評估體系中要求按

39、照美國地毯研究所以及加州頒布的CA01350文件中的要求進行核查，通過方可獲得該項分數。加州CA01350文件中規(guī)定，需要使用環(huán)境艙對相關材料進行檢測，并對甲醛、TVOC等污染物的釋放做了限量指標要求。 </p><p>　　對于入住前施工階段，LEED要求制定并實施一個室內空氣質量管理方案，包括： </p><p>　　1.施工中符合或超過“薄板和空調國家承包商協(xié)會14(SMACNA)”

40、的“建筑施工室內空氣質量導則”,1995, 第三章所規(guī)定的控制措施。 </p><p>　　2.保護存放在場址或安裝上的吸潮后變質的材料。 </p><p>　　3.如果固定安裝的空氣處理器在施工中使用，每個回風過濾網的過濾介質MERV15值(最低效能報告值)應是8，達到ASHRAE 52.2-1999的規(guī)定。在入住前所有過濾器應予以更換。 </p><p>　　對

41、于住宅，LEED-home還特別要求針對氡含量、燃燒產生的CO以及地下室空氣品質進行監(jiān)測和采用改善措施。 </p><p>　　2. BREEAM (Building Research Establishment’s Environmental Assessment Method)</p><p>　　BREEAM（新建建筑環(huán)境評估辦法）是國際上領先且應用范圍很廣的一種建筑評價體系，超過1

42、1萬的建筑已經通過了此評估程序。整個評估體系包括了9個評估項目，通過對9個項目評分的累積，得到建筑的綜合環(huán)境評價。該評價體系著重針對建筑對環(huán)境的影響。 </p><p>　　在室內VOC散發(fā)控制的要求方面，對9大類的材料的VOC釋放做了詳細的規(guī)定。這9大類材料包括：木制板材（密度板、刨花板等）、原木材料、木制地板、地板裝飾品、吊頂瓷磚、地板膠、壁紙、壁紙膠和涂料。對每一類物品都要求對應滿足歐洲的相應標準，并且按照

43、歐洲標準中較高的指標進行要求。對板材和膠的測試也采取了較為合理的環(huán)境艙法。 </p><p>　　3. CASBEE（Comprehensive Assessment System for Building Environmental Efficiency）</p><p>　　2001年4月由產、政、學三方聯(lián)合成立了“日本可持續(xù)建筑協(xié)會”，并合作開展了項目研究。作為研究成果，開發(fā)出“建筑

44、物環(huán)境效率綜合評價體系CASBEE。CASBEE以建筑物環(huán)境效率（BEE：Building Environmental Efficiency）等新概念為基礎對建筑物環(huán)境效率進行評價，并將應用于建筑規(guī)劃、設計與施工各階段，進而對推進日本建筑可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。 </p><p>　　可以發(fā)現，國內外綠色建筑評估體系中對于室內環(huán)境質量都有著很高的關注度，國內綠色建筑標準在該環(huán)節(jié)的關注度上達到了國際水平。但在相關技術細

45、節(jié)和實施方法的要求上較之國外綠色建筑評估體系還存在差距。</p><p>　　1.3.2 室內空氣污染檢測在國內的發(fā)展現狀</p><p>　　1.中國綠色建筑評價標準</p><p>　　綠色建筑評價標準為建設部2006年3月1日推出。07年6月建設部科技司頒布了綠色建筑評價技術細則，一年之后，08年6月頒布了綠色建筑評價技術細則補充說明，這兩份文件對該評價標準中

46、的內容做了較為詳細的說明。其中室內空氣品質的內容包括兩部分。 </p><p>　　綠色建筑評價標準5.5.4中提出，應根據《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范》GB 50325的規(guī)定，嚴格控制室內游離甲醛、苯、氨、氡和TVOC等空氣污染物的濃度，從而保證人們的身體健康。需要有資質的第三方檢測機構出具檢測報告方可獲得相關分數。 </p><p>　　GB 50325-2001 《民用建筑工程

47、室內環(huán)境污染控制規(guī)范》為質檢總局和建設部聯(lián)合發(fā)布的強制性標準，用于民用建筑裝修材料的環(huán)境污染控制。該標準明確對5項指標給出了規(guī)定。 </p><p>　　綠色建筑評價標準為保護人體健康，預防和控制室內空氣污染，可在主要功能房間設計和安裝室內污染監(jiān)控系統(tǒng)，利用傳感器對室內主要位置進行溫濕度、二氧化碳、空氣污染物濃度等進行數據采集和分析。室內污染監(jiān)控系統(tǒng)應能夠將所采集的有關信息傳輸至計算機或監(jiān)控平臺，實現對公共場所空

48、氣質量的采集、數據存儲、實時報警、歷史數據的分析、統(tǒng)計，處理和調節(jié)控制等功能，保障場所良好的空氣質量。評價依據為審核設計資料并現場核實。 </p><p>　　表1—2 民用建筑工程室內環(huán)境污染物濃度限量 </p><p>　　2.綠色奧運建筑評估體系 </p><p>　　綠色奧運是中國向國際奧委會的承諾，綠色建筑是綠色奧運的重要內容。作為科技部科技奧運十大專項之

49、一的成果“綠色奧運建筑評估體系（英文簡稱GOBAS）”是我國第一部全面且系統(tǒng)化的綠色建筑評估體系。該成果在汲取了國外先進經驗的基礎上進行了針對我國特點的創(chuàng)新，在學術與技術上達到了國際先進水平，產生了較大的國際影響。 </p><p>　　根據奧運建設項目在規(guī)劃、設計、施工、驗收與運行管理四個階段不同的特點和要求，綠色奧運建筑評估體系分別從環(huán)境、能源、水資源、材料與資源、室內環(huán)境質量等方面闡述了如何全面地提高奧運建

50、筑的生態(tài)服務質量并有效地減少資源與環(huán)境負荷。評估體系中在設計、施工和驗收三個階段分別對室內空氣品質方面提出了要求。 </p><p><b>　?。?）設計階段： </b></p><p>　　為防止由于選材不當造成室內空氣質量惡劣，保證室內環(huán)境滿足健康、舒適的要求。對裝飾裝修材料的環(huán)保程度做了規(guī)定。要求所用室內裝飾裝修材料必須滿足相應產品質量國家標準；其中對材料中有

51、害物質的要求必須滿足《室內裝飾裝修材料有害物質限量》；室內裝飾裝修材料對室內空氣質量的影響必須符合《室內空氣質量標準》的要求；室內裝修工程應進行科學合理的環(huán)境空氣質量預評價。為建設部和質檢總局發(fā)布的一個強制性標準。規(guī)定了人造板，涂料，膠粘劑，木家具，壁紙，地板，地毯，混凝土外加劑，放射性等有害限量指標。 </p><p>　?。?）驗收及運行管理 </p><p>　　通過對室內空氣物理性

52、、化學性、生物性及放射性各參數指標的檢測，評價室內空氣質量，預防和控制室內空氣污染，以確保使用者的身體健康。其中，室內空氣質量應滿足《室內空氣質量標準》（GB/T 18883-2002）的要求。在評分階段，根據不同的污染物及限量可分為三個級別，如表</p><p>　　表1－3 綠色奧運建筑評估體系室內空氣中污染物限量指標及分級</p><p>　　1.3.3 室內空氣污染處理在近階段的研

53、究現狀</p><p>　　室內環(huán)境污染防治措施</p><p><b>　　1.污染源的控制</b></p><p>　　優(yōu)化設計方案,設計是整個工程總的策劃，應根據建筑的使用功能、人們在其中停留時間的長短，以及建筑物內空間大小及室內通風能力好壞，分別提出不同要求；在室內通風設計時應保證風量要求；在設計中還應規(guī)定材料的選用符合有害物質限量系列

54、標準的要求，同時應精確計算材料的使用總量。</p><p>　　從源頭上控制污染源，避免引入污染源,生產企業(yè)應改革生產工藝過程，減少甲醛的使用量，木材類產品先放置在特制的烘烤室內，以40℃烘烤，加速甲醛的釋放后，再投放市場。建筑工程應避開氡氣異常的地質環(huán)境，采取處理措施，減少地質土壤環(huán)境產生的氡。建筑工程中所使用的阻燃劑、混凝土外加劑，嚴禁含有氨水、尿素、硝銨等可揮發(fā)氨氣的成分。室內裝修選用材料時應選用符合有害物

55、質限量系列標準的材料，盡量購買正規(guī)廠家生產的材料，購買材料時應向商家索取材料檢驗合格證明。</p><p>　　對新裝修的居室盡量多選用無機材料，如玻璃等；墻面涂料提倡使用水性漆；板材類家具和地板選用達到E1級標準和E0極標準的材料；石材選擇放射性較低的大理石，盡量不選擇花崗巖。購置家具時應選用符合相關國家標準的成品家具，同時還應注意查看刨花板是否全部封邊，有強烈刺激氣味的家具不要買，新買的家具不要急于放入使用，

56、最好通風一段時間。人造板制作的衣柜不要放置內衣、睡衣等，以避免引起皮炎。夏天污染物釋放多，衣物應晾曬后再用。</p><p>　　優(yōu)化施工工藝,在施工過程中，應注意嚴格控制污染。人造板表面及邊上全部進行封邊處理，如刷上環(huán)保清漆使其充分固化，以形成抑制甲醛散發(fā)的穩(wěn)定層。鋪地板時地板下面不要鋪裝襯板，使用龍骨；隔斷部分不要用木板，宜采用輕鋼龍骨或其他無機材料。避免施工中使用化學性毒物污染環(huán)境，例如大面積除油和清除油漆

57、作業(yè)時，禁止使用甲苯、二甲苯、汽油等，盡可能采用機械打磨。禁止室內使用含苯類溶劑的涂料、膠粘劑、處理劑、稀釋劑。為降低氡氣的析出量，建筑部門應避開含氡量高的地段，盡可能封閉地面，墻體的裂縫和管道的洞孔進行“封堵”處理。在施工過程中還應注意加強室內通風換氣。</p><p>　　加強室內通風換氣，在住宅竣工后，要進行一段時間通風和換氣（一般至少1個月）后才能入住。入住后室內應長期加強通風換氣，通風時房間內柜門均應敞

58、開；房間內可放置一些活性炭、硅膠及綠色植物，以加強對室內有害空氣的吸附。</p><p>　　開展室內空氣檢測，建筑工程的每一個環(huán)節(jié)稍有偏差，就有可能引起室內空氣環(huán)境的污染，綜合評價工程是否達到人們對環(huán)境和健康的要求、能不能放心入住，只有通過檢測才能說明。因此，工程完工后應申請委托有資質的室內環(huán)境檢測機構進行檢測，經檢測達標后再入住。</p><p><b>　　2.污染治理技術

59、</b></p><p>　　隨著人們對室內污染的逐步重視，使室內污染治理技術應用得到逐步推廣，室內污染治理產品也越來越多，目前國內主要有以下3種方法：</p><p>　　物理凈化：堅持打開門窗換氣，使揮發(fā)出的有害氣體不滯留在室內，新裝修的房間每天通氣換氣至少3~5小時，如此保持通風3個月后再入??；在室內擺放有吸附作用的植物，如蘆薈、吊蘭、常青藤等；還可選用空氣凈化裝置。&l

60、t;/p><p>　　化學凈化：采用離子交換和光觸媒技術讓有害氣體分解。</p><p>　　生物凈化：使用特種酶讓有害氣體進行生物氧化。</p><p>　　由于目前國家對室內污染治理產品并無規(guī)范化的技術標準，因此，用戶在選擇室內污染治理技術及產品時應注意以下幾點： </p><p>　　應根據室內污染實際情況選擇有針對性的治理方法及產品；&l

61、t;/p><p>　　選擇的治理產品應有產品質檢報告，證明治理產品有明顯治理效果，而且無其他毒副作用，不會產生二次污染；</p><p>　　選擇的治理產品應有多家實際應用合格的檢測報告；</p><p>　　針對室內污染物容易發(fā)生反彈，尤其是甲醛的揮發(fā)期達3~15年（根據使用材料的優(yōu)劣），因此，選擇的治理產品還應有長期穩(wěn)定的治理效果。</p><p

62、>　　由于室內污染物具有復雜多樣、持續(xù)時間較長的特點，而且國內現有室內污染治理技術并不是太成熟，治理產品并不能包治百病，若出現嚴重超標危害身體健康，且治理產品無法解決問題時，應考慮拆除。</p><p>　　1.4課題研究的主要內容</p><p>　　我們在新裝修房間的里面裝配上這套設備，在這套設備的運行時。首先檢測器來通過檢測把傳給傳感器的模擬信號傳入單片機，傳感器經過把墨跡信號

63、傳給單片機來由單片機分析給定的空間污染值是佛超標，如果超標即可運行風扇來進行排風系統(tǒng)的開啟，使得室內的空氣流通，排除甲醛等污染氣體。從而達到室內空氣的清潔，完成了空氣清潔的目的。</p><p>　　當室內空氣清潔達到指標的時候，空氣的污染氣體的濃度被檢測器檢測，檢測器把模擬信號輸送給傳感器，傳感器又把數字信號輸送給單片機，單片機通過判斷接收值達到了清潔的指標，從而進行停機操作，故控制風扇，給風扇進行停機操作，從

64、而達到停止目的。而這一切都是全自動的，無需人工的調節(jié)和操作，整一個行程都無需人為進行調試和操作。避免了人為手動的煩惱，也在室內空氣達到超過指標的時候進行排放，大大提高了室內空氣的質量同時也節(jié)約了電力資源。</p><p>　　這個設計的難點在于設定時間的選擇，需要一個設定時間的啟動開關進行定時啟動，并且這個時間還必須是人為可以進行調控的?；蛘吒y點的可以進行時間自動選擇設定。這就要通過進行對照上一次的時間未達標的

65、間隔來選擇這次的時間間隔。這樣能夠更加準確和精確得來隨時調控室內空氣的質量。同時也明白室內空氣質量在多久要進行排放來進行自動選擇，大大節(jié)約了電能的浪費。而且春夏秋冬的室內污染的程度和排放的時間也不盡相同。所以這個時間定時檢測設備的是相當重要的，大大增加了設計的難度和設計成品的繁瑣度。</p><p>　　我們首先在接通電源的情況下立刻接通空氣檢測器，使得空氣檢測器檢測出的結果輸入到傳感器，再到單片機來進行判斷空氣

66、的濃度是否達到標準，當空氣的濃度達到了標準，風扇不工作。當空氣檢測的值超標了的時候，單片機通過控制風扇電源，對風扇進行啟動操作。啟動風扇，進行通風。從而達到排放污染的室內空氣的目的。</p><p>　　還有一個目標就是上面的難點，時間隨著室內空氣質量的改變來啟動整個設備的運行與停止。這個時間是隨著空氣的污染的整體程度來進行控制，如果空氣污染嚴重，室內危害氣體排放的速度快，我們的這套設備也就必須要加大啟動和檢測頻

67、率。這種設置大大節(jié)約了電量，同時能夠快速得進行調節(jié)室內空氣的污染度。</p><p>　　為了解決這個問題我們得要設計單片機的程序來調節(jié)這個設置，使之盡量達到這個標準，實現這個功能同時還得完善在傳感器和單片機還有檢測器之間的關系，盡量達到相互工作和諧統(tǒng)一。</p><p>　　2設備方案設計與總體設計</p><p>　　2.1室內空氣檢測及排放設備的方案設計<

68、;/p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　圖2-1設備總體設計方案一</p><p>　　這個總體方案采用由單片機控制整個電路，多元件配合完成工作的電路圖。下面我們對這個方案做一下分析。這個總體設計方案的電路首先在電源方面由電源供電給各個部件，其中包括傳感器，單片機，驅動器，風扇，這是毋庸置疑的，畢竟每一個部件都是需要電源供

69、電的。下面說下單片機的工作過程。單片機接受電源通電后開始工作，工作的主要內容是接受傳感器過來的電流信號，對電流信號進行處理，并根據設定程序輸出不同的控制信號對驅動器進行控制來實現風扇的工作。從而達到單片機的工作的完整的步驟。</p><p>　　下面來闡述下傳感器的工作狀態(tài)。首先傳感器接受電源，并且對空氣的測量裝置傳輸的測量值進行從模擬到數字的轉換，從而達到傳感器的工作任務。這個傳感器主要通過測量空氣的的甲醛及其

70、其它有害物質在空氣中的含量的濃度來進行工作的。之后把濃度的過高的時候就進行工作的工作狀態(tài)傳給單片機來進行數據處理，來完成傳感器的工作任務。</p><p>　　接下來我們來訴說下驅動器既繼電器的工作狀態(tài)，驅動器顧名思義是驅動風扇工作的工具，同時也是需要的電源供電的。這當中是接收到單片機的指示，從而達到工作許可便發(fā)送點留給風扇，使風扇進行工作。在單片機后面是繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)和被控制系統(tǒng)，通常

71、應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。在這里就是用單片機的較小電流控制驅動器，來實現小電流控制大電流的作用。從而實現整個電路的運行。</p><p>　　在這里我們的風扇電機的工作是通過繼電器小電流控制大電流來驅動，，驅動風扇工作。風扇工作能排除室內空氣來解決室內空氣因甲醛超標的濃度氣體。</p><p&

72、gt;<b>　　方案二：</b></p><p>　　圖2-2設備總體設計方案二</p><p>　　這個方案與上面的方案比起來，我們呢看上去前面的都一樣，就是在驅動器和風扇這里多了一個變頻器。變頻器多了有什么好處呢，多了變頻器之后會使得在風扇啟動的時候能夠平穩(wěn)快速的啟動，并且變頻器是利用電力半導體器件的通斷作用將工頻電源變換為另一頻率的電能控制裝置?？煞譃榻弧?/p>

73、變頻器，交——直——交變頻器。交——交變頻器可直接把交流電變成頻率和電壓都可變的交流電；交——直——交變頻器則是先把交流電經整流器先整流成直流電，再經過逆變器把這個直流電流變成頻率和電壓都可變的交流電。變頻器的作用主要是：節(jié)能和調速，并能實現自動控制程高精度控制。</p><p>　　在這里我們用在風扇電機的變頻器也能對電機有節(jié)能作用。同時在啟動風扇時不會因為電流過大而影響風扇的壽命，也能穩(wěn)步增加速度，速度提升比

74、較均勻。我們這個第二個方案就是有變頻器來提升風扇的性能。它是通過降低機器在無動作時的主電機頻率,使電機轉速變慢,起到節(jié)電的作用,同時也起到減低噪音的作用。</p><p>　　同時在變頻器我們還啊喲介入電源，使變頻器輸入端接電源和驅動器的輸出端，并且變頻器輸入端接風扇來控制風扇。。</p><p>　　2.2方案評價及其對比</p><p>　　對上面的方案一和方案

75、二的我們通過對比，對上面的方案進行分析，在方案二明顯比方案一要在各種性能和節(jié)能方面比方案一要好，但是方案一的設計明顯簡單，并且可以省去變頻器可減少了大量的資金投入，并且使得設計簡單明了，避免不必要的錯誤，在初步設計和制造這方面階段也簡單易行。所以我們在對比這些</p><p>　　2.3新裝修房間的空氣污染檢測和排放設備的各部分元件</p><p>　　FIS氣體傳感器 SB-AQ1&l

76、t;/p><p>　　SB-AQ1是一種氧化錫半導體氣體傳感器，它適用檢測空氣中所含的微量大氣污染成分，而且對一氧化碳、氫氣、及有機溶劑等各種氣體具有較高感應度。運用獨特技術開發(fā)而成的超小型圓珠狀的形體，其消耗功耗僅為傳統(tǒng)厚膜類型的15%。該傳感器具有快遞應對性、壽命長等特性，在空氣清潔器及換氣裝置等領域中得到廣泛應用。</p><p>　　該元氣件的構造是，主要以SnO2作為主體材料，內置電

77、熱線圈及電極導線而形成的微笑圓珠的傳感器圖（2-3）。該氣敏元件在基板上裝有3根電極端</p><p><b>　　圖2-3.氣敏元件</b></p><p>　　子，被運用了二重金屬網，且具有簡易防爆性能的金屬帽所覆蓋如圖（2-4）</p><p><b>　　圖2-4.標準形狀</b></p><p

78、>　　動作條件包含如圖（2-5）和如圖（2-6）分別表示引線配置、等價回路。圖2表示標準回路。為了獲得適當的電氣檢測特性，需要在電熱上施加一定電壓（電熱電壓：vh），來控制氣敏元件的溫度。實際應用中通傳感器電阻（Rs）串聯(lián)，固定或者檢測可變負載電阻兩端的輸出電壓變化。具有極性識別標志的引線圖（2-5）?？勺鳛殡妷阂约盎芈冯妷海╒C）的共同端子而使用。為了能夠充分發(fā)揮該傳感器的特性，需要嚴格遵守標準回路條件以及下面的規(guī)格的條件。下面

79、的標準我們繼續(xù)闡述，在誰本電路中作為傳感器的FIS，我們繼續(xù)說明清楚。</p><p>　　圖2-5.電極端子配置</p><p><b>　　圖2-6.等價回路</b></p><p>　　下面我們繼續(xù)闡述關于該傳感器的動作電路圖，動作時的電路設計是這個傳感器設計的關鍵，如果這個傳感器不能動作，那么關鍵的問題可能就在這個傳感器的電路出了故障，

80、我們現在就先給出這個傳感器的設計電路圖，作為以后需要用的標準。</p><p>　　圖2-7.傳感器的標準回路</p><p>　　下面我們進行下氣敏特性的闡述，這在傳感器接受到外界的條件到底一定的值，使之工作的要求。氣敏度特性，半導體氣體傳感器的氣敏特性，在二對數表中，用作相對于氣體濃度變化的傳感器電阻（Rs）的變化來表示如圖（2-8）。傳感器電阻值隨著氣體濃度的增加而減少。SB-AQ1

81、的氣體感度特性如以下條件中所規(guī)定的。電阻值：清潔大氣中；氣敏度：氫氣10PPM中同大氣中的電阻比。</p><p>　　圖2-8.氣敏濃度特性</p><p>　　FIS傳感器的外部構造</p><p>　　該傳感器的外部構造是由是由金屬網、電熱線圈、氣敏元件、導線、金屬帽、塑膠基板、電極端子等元件組成，以下是FIS的組成及構成總圖，圖（2-9）</p>

82、<p>　　個元件的標數與表格的相對應，如表2-1</p><p>　　表2-1.各元器件的材料</p><p>　　圖2-9.各元件組成及其分布結構</p><p>　　在這個設計中，該元件的設計是重中之重的，我們選擇好好的傳感器能夠準確的測得新裝修房間的空氣中的有害物質，及其濃度，并且準確的反應回單片機中，使得我們在能夠快速和精確的隨時反應室內空氣

83、的質量情況，所以我們要選好這個傳感器對于這個設計是至關重要的。</p><p>　　單片機STC12C5620AD</p><p>　　這個設計中我們所要用的單片機是STC12C5620AD，這個單片機是低功耗高速AD系列采用8051核，是STC的高端產品，價格較高。 用單指令周期，是普通8051內核的多倍運行速度，功能齊全，適合中高端單片機產品。內部集成MAX810專用復位電路，4路PW

84、M。8路告訴10位A/D轉換，針對電機控制，強干擾場合。</p><p>　　該單片機的各種數據：</p><p>　　1.工作電壓：5.5-3.5</p><p>　　2.工作頻率范圍：0-35MHz，相當于普通8051是我0-420MHz</p><p>　　3.片上集成768字節(jié)RAM</p><p>　　4.通

85、用I/O（27、23、15），復位后：準雙向口/弱上拉可設置成四種模式：準向口/弱上拉，強推挽/強上拉，僅為輸入/高組，開漏每個I/O口驅動能力可達20mA，但整個芯片最大不超過55mA。</p><p>　　5.ISP/IAP,無需專用編程器，無需專用仿真器可通過串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序，數秒即可完成一片。</p><p>　　6.共6個16位定時器</p>

86、<p>　　兩個與傳統(tǒng)8051兼容的定時器/計數器，16位定時器T0和T1。沒有定時器2，PCA模塊可再實現4個16位定時器。</p><p>　　7.二個時鐘出口，可由T0的一處在P1.0輸出時鐘，可有T1的溢出在P1.1輸出。.</p><p>　　8.外部中斷9路，下降沿中斷或低電平出發(fā)中斷，PCA模式可分別或同時支持上升沿中斷/下降沿中斷，Power Down模式可由

87、外部中斷喚醒，T0/P3.4，T1/P3.5，RXD/P3.0，PCA0/P3.7.PCA1/P3.5，PCA2/P2.0，PCA3/P2.4。.</p><p>　　STC12C5620A單片機的的內部結構如下圖所示。STC12C5620AD單片機中包含中央處理器、程序存儲器、數據存儲器、定時/計數器、UART串口、I/O接口、高速A/D轉換、SPI接口、PCA、看門口及片內R/C振蕩器和外部晶體振蕩電路等模塊

88、。STC12C5620AD單片機包含數據采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)。接口圖如圖（2-10）</p><p>　　圖（2-10）單片機結構圖</p><p>　　STC12C5620AD單片機的最小應用系統(tǒng)是晶振頻率在20MHz以下時：可以不用C1，R1接1K電阻到地不過保留R/C復位電路，其圖如下</p><p>　　圖2-11.單片機最小

89、應用系統(tǒng)圖</p><p>　　使用內部R/C振蕩器時鐘（4MHz-8MHz，制造誤差）XTAL1和XTAL2腳浮空。外部頻率在33MHz以上時，建議直接使用外部有源晶振，時鐘從XTAL1腳輸入，XTAL2腳必須浮空。</p><p>　　該單片機的接線圖為如圖（2-12）</p><p>　　圖2-12.單片機接線圖</p><p><

90、;b>　　HK115F繼電器</b></p><p>　　繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關”。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。 </p><p>　　電磁繼電器的工作原理和特性 </p><p>　　

91、電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣

92、來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。</p><p>　　我們這里采用的是HK115F繼電器，它是低高度，線圈功耗僅為400mW，觸電與線圈間耐壓位5KV，爬電距離為10mm，線圈功耗僅為200mW。該繼電器的接線圖為圖（2-13）</p><p>　　圖2-13.繼電器的接線圖</p><p>　

93、　這種繼電器在這個設計中起到了以小電流控制大電流來驅動風扇的作用，沒有了繼電器的存在便無法達到這個方面的應用，該設計也就無法實現了。</p><p><b>　　電源</b></p><p>　　我們用的這個電源是可以將220V的家用電轉換為在單片機的3-5V電壓，并且另一部分還要供給風扇的電源，所以兩處輸出的電壓是不同的。下面是我們的電源的接線圖，圖（2-14）。&

94、lt;/p><p>　　圖2-14.電源接線圖</p><p><b>　　LED顯示器</b></p><p>　　為了便于觀察參數的需求，以及用來對運行狀態(tài)的顯示，使用四位八段數碼管完成顯示功能。本系統(tǒng)采用共陽極LED數碼管8段LED數碼顯示管的原理圖及結構圖如圖2-15所示。</p><p>　　圖2-15 共陽極LE

95、D數據顯示管原理圖及結構圖</p><p>　　連接方式有共陰極和共陽極之分，共陰極連接時只要在另一端給高電平就可以點亮二極管；共陽極接法時只要在另一端為低電平二極管就會點亮，為了降低微處理器的功耗，通常采用共陽極接法。</p><p>　　發(fā)光二極管LED在工作時只有兩種狀態(tài)，或者熄滅或者點亮，把LED按照一定的結果排列就可以組成比較復雜的顯示電路。當某一個發(fā)光二極管導通的</p&

96、gt;<p>　　相應的一個點或一條線被點亮，控制不同組合的二級管就能顯示各種字符。如表：</p><p>　　表2-2.共陽極接法真值表</p><p>　　在程序中要顯示數字0~9，只需從表中查出對應的端口輸出數據，再把該數字送到單片機相應端口輸出就能顯示了。比如要顯示數字6，從表中查出對應的端口輸出為0X82,那么只要向這個端口輸出該數就能顯示數字6的顯示。</p

97、><p>　　74HC164是高速硅門 CMOS 器件，與低功耗肖特基型 TTL器件的引腳兼容。如圖2-16所示74HC164是 8 位邊沿觸發(fā)式移位寄存器，串行輸入數據，然后并行輸出。數據通過兩個輸入端（DSA 或 DSB）之一串行輸入；任一輸入端可以用作高電平使能端，控制另一輸入端的數據輸入。兩個輸入端或者連接在一起，或者把不用的輸入端接高電平，一定不要懸空。</p><p>　　圖2-1

98、6 74HC164內部結構及管腳圖</p><p>　　時鐘 (CP) 每次由低變高時，數據右移一位，輸入到 Q0， Q0 是兩個數據輸入端（DSA 和 DSB）的邏輯與，它將上升時鐘沿之前保持一個建立時間的長度。主復位 (MR) 輸入端上的一個低電平將使其它所有輸入端都無效，同時非同步地清除寄存器，強制所有的輸出為低電平。</p><p>　　本設計由3個74HC164與3個8段LED數

99、碼顯示管組成的串行輸入顯示，如圖2-17所示 </p><p>　　圖2-17 串行輸入顯示電路</p><p><b>　　總體接線圖</b></p><p>　　下面的設計圖是總的設計接線圖，我們把主要是在上面的結構圖中按照結構圖進行接線，大體的接線圖如圖所示圖（2-15）</p><p>　　圖2-18總體接線圖&

100、lt;/p><p>　　如上圖是整個設計的主電路圖，這里我們大概了解了整個設計的大概情況。電源供電給單片機進行工作。單片機在接受傳感器的信號時進行分析最終傳給繼電器，讓繼電器來進行控制風扇電機進行工作。這個圖中我們省略了傳感器的，由于傳感器我們的在模擬過程中可以直接當成一個輸入單片機的信號來處理，所以我們就可以省略這部分。同時在這個接線圖中我們也看得出單片機在這個整個設計中是起到很關鍵的作用，我們要著重花時間和精力在

101、單片機上面來進行這個設計的核心部件的改良與設計改善。</p><p><b>　　3系統(tǒng)硬件</b></p><p>　　3.1單片機的A/D轉換</p><p>　　我設計的這個單片機的是在接收到傳感器的信號時，對模擬信號進行處理編程數字信號，并且轉化為輸出電流來控制繼電器，最終控制風扇的過程。我們這里的關鍵在于A/D轉換在STC12C562

102、0AD單片機里的過程是如何的。</p><p>　　STC12C5620AD帶A/D轉換的單片機轉換口在P1（P1.7-P1.0），有8路10位高速A/D轉換器，速度可達到100KHZ（10萬次/秒）。8路電壓輸入型A/D，可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等。上電復位后P1口為弱上拉型I/O口，用戶可以通過軟件設置將8路中的任何一路設置為A/D轉換，不需作為A/D的口可繼續(xù)作為I./O口使用。<

103、;/p><p>　　STC12C5620AD單片機的ADC（A/D轉換器）的結構如下圖所示，圖（3-1）</p><p>　　圖3-1.A/D轉換結構圖</p><p>　　A/D轉換寄存器如下圖，圖（3-2）</p><p>　　圖3-2.A/D轉換寄存器圖</p><p>　　STC12C5620AD單片機ADC多路選

104、擇開關、比較器、逐次比較器、10位DAC、轉換結果寄存器（ADC_DATAandADC_LOW2）以及ADC_CONTR構成。</p><p>　　STC12C5620AD單片機的ADC是逐次比較型ADC。逐次比較型ADC由一個比較器和D/A轉換器構成，通過逐次比較邏輯，從高位開始，順序地堆每一輸入電壓與內置D/A轉換器輸出進行比較，經過多次比較，使轉換得數字逐次逼近輸入模擬量對應值。逐次比較型A/D轉換具有速度

105、高，功耗低等優(yōu)點。</p><p>　　從上圖可以開出，通過模擬多路開關，將通過ADC0-7的模擬量輸入送給比較器。用數/模轉換器（DAC）轉換的模擬量與本次輸入的模擬量通過比較器進行比較，將比較結果保存到逐次比較器，并通過逐次比較器輸出轉換結果。A/D轉換結束后，最終的轉換結果保存到ADC轉換結果寄存器ADC_DATA和ADC_LOW2，同時，置位ADC控制寄存器ADC_CONTR中的A/D轉換結束標志位ADC

106、_FLAG，以供程序查詢或發(fā)出中斷申請。模擬通道的選擇控制由ADC控制寄存器ADC_CONTR中的CHS2_CHS0確定。ADC的轉換速度由ADC控制寄存器中的SPEED1和SPEED0確定。在使用ADC之前，應線給ADC上電，也就是置位ADC控制寄存器的ADC_POWER。</p><p>　　取完整的10位結果，按下面公式計算：</p><p>　　10-bit A/D Convers