作者/ 彭一准 殷晓航 高晓峰 刘艺伟 张辽 天津科技大学 电子信息与主动化学院(天津 300222)
摘要：现阶段空气净化器与加湿器日益成为人们日子的必需品，但二者一起购买既糟蹋金钱又占有空间。在本文的规划中，用一台机器完成空气净化与加湿的功用，选用GP2Y1010AU0F尘埃传感器
检测空气的污染程度，挑选DHT11温湿度传感器检测空气湿度巨细，选用低功耗的MSP430G2553单片机(MCU)为操控器，在MCU中选用含糊操控的智能调控方法，完成空气净化和加湿的意图。
导言
跟着我国工业化的开展，许多城市被雾霾所要挟，人们封闭门窗，谨防雾霾进入，殊不知长时间密闭的室内空气已被污染，空气中充满了CO、细菌、家具甲醛等污染物[1]。北方气候枯燥，加之室内依托暖气取暖，室内环境愈加枯燥，这会使人们的皮肤因缺水开裂，甚至会下降人体免疫力，添加患病的几率。传统的加湿器，经过直接蒸腾水分，对空气进行加湿，但蒸腾水分的多少需求人工调理。过火湿润的空气利于空气中的微生物快速繁衍，亦不利于人体健康[2]。故本文所论述的智能空气净化加湿器，能够主动检测地点空气的离子浓度及湿度，主动进行净化加湿，以确保一个舒适的空气环境。
1 全体规划
本智能空气净化加湿器的体系结构框图如图1所示，主控模块依据MSP430单片机，外围设备分为三个单元——检测单元、人机接口单元和履行单元。检测单元由GP2Y1010AU0F尘埃传感器、液位传感器和DHT11温湿度传感器组成。GP2Y1010AU0F尘埃传感器选用光散射技能，用气流中的颗粒反射出来的亮光的频率及持续时间来丈量颗粒的含量，把因为气流中的湿度导致的差错下降到了无关紧要的水平。
人机接口单元由LCD触摸式显现屏、按键、驱动模块和报警器组成。履行单元由净化设备和加湿设备组成。不同于以往的净化加湿器由按键来调理，本净化器选用LCD触摸屏，16位真颜色显现，简略易操作。
净化设备由电扇，PM2.5HEPA过滤网组成。加湿设备由雾化片、储水器、电扇和蜂鸣器组成。PM2.5HEPA过滤网由一叠接连前后折叠的亚玻璃纤维膜构成，构成波涛状垫片用来放置和支撑过滤介质，可多层折叠，过滤颗粒物和吸附异味作用显着。雾化片运用电子高频振动(超出人的听力规模，不影响人与动物的听力)将水分子打散构成天然水雾，既节约资源又健康环保。在雾化过程中，发生的负离子与空气中的粉尘粒子相结合，即到达加湿的意图，又到达净化的意图。
本智能净化加湿器有两种操控形式——智能调理形式和手动调理形式。人们能够依据本身的喜好来设定湿度，或许直接按智能形式，由智能净化加湿器主动调理。向储水器加水时，液位上升至指定方位就会宣布提示，当液位低于安全方位时也会报警，提示人们需求加水了。
2 硬件规划
2.1 体系的全体硬件规划原理图
体系全体硬件规划原理图如图2所示。电源模块为MCU供电，MCU上方从左至右依次为净化设备、湿度检测模块、报警设备和加湿设备，下方从左至右依次为显现屏、液位传感器和尘埃传感器。
1.2 温湿度传感器衔接电路图
温湿度传感器衔接电路原理图如图3所示，DHT11传感器经过P1接口和MCU衔接，VCC选用5V电压供电。
1.3 GP2Y1010AU0F尘埃传感器衔接电路
尘埃传感器的衔接电路如图4所示，尘埃传感器经过P2口与MCU衔接，VCC选用5V电压供电。
1.4 显现屏衔接电路
显现屏的衔接电路如图5所示，显现屏的USART串行口与MCU的串行口衔接，VCC选用5V电压供电。
1.5 净化设备驱动电路
净化设备驱动电路的衔接电路如图6所示，电扇与MCU的P3口衔接，VCC选用12V电压供电。
1.6 加湿设备驱动电路
加湿设备驱动电路的衔接电路如图7所示，雾化器经过三极管与MCU的P4口衔接，电扇与MCU的P5口衔接，VCC选用5V电压供电。
3 软件
3.1 确认含糊操控器结构
首要运用空气质量传感器和温湿度传感器别离测得空气质量x和湿度y。含糊操控器依据x和y的数据，决议之后必定时间内的作业档位。
3.2 界说输入、输出量的含糊散布
首要在这里运用三角形从属度函数，后期再依据试验数据做恰当批改。
依据空气质量传感器可丈量0.8µm以上的粒子，空气质量x的论域确认为[0,300]。
