学位论文-—汽车内空气质量检测及净化装置的设计.doc
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1、毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子
2、版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交
3、论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名:日期: 年 月 日导师签名: 日期: 年 月 日注 意 事 项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词 5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程
4、序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订指
5、导教师评阅书指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神 优 良 中 及格 不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 优 良 中 及格 不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 优 良 中 及格 不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性 优 良 中 及格 不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1
6、、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)指导教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日评阅教师评阅书评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中
7、 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格建议成绩: 优 良 中 及格 不及格(在所选等级前的内画“”)评阅教师: (签名) 单位: (盖章)年 月 日东华理工大学长江学院毕业设计(论文) 摘 要教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况 优 良 中 及格 不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 优 良 中 及格 不及格3、学生答辩过程中的精神状态 优 良 中 及格 不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体
8、结构是否符合撰写规范? 优 良 中 及格 不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)? 优 良 中 及格 不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义 优 良 中 及格 不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意? 优 良 中 及格 不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平 优 良 中 及格 不及格评定成绩: 优 良 中 及格 不及格教研室主任(或答辩小组组长): (签名)年 月 日教学系意见:系主任: (签名)年 月 日摘 要本设计是对汽车内空气质量检测及净化装置的设计,系统以单片机AT89C52为核心,辅以必要的外部电路,实现了空气
9、质量的监测和净化。其主要模块除单片机控制部分外,还有空气质量测量、A/D转换(ADC0809N)、异常报警和负离子发生器等。系统采用QS-01空气质量传感器对汽车内空气质量进行测量;同时通过ADC0809N进行A/D转换将模拟量转换结果给AT89C52对空气质量进行比较,并实现污染超标声光报警同时启动负离子发生器进行净化空气。关键词:空气净化系统;单片机AT89C52;空气质量传感器QS-01;ADC0809N ;负离子发生器41东华理工大学长江学院毕业设计(论文) 摘 要AbstractThis design is to the automobile in the air quality e
10、xamination and the purification design, the system take monolithic integrated circuit AT89C52 as a core, auxiliary by necessity exterior electric circuit, has realized the air quality monitor and the purification. Its main module besides monolithic integrated circuit control section, but also has fr
11、ee time the makings quantity survey, A/D to transform (ADC0809N), exceptionally to report to the police and the anoin generator and so on. The system uses the QS-01 air quality sensor the air quality to carry on the survey to the automobile in; Meanwhile will carry on A/D through ADC0809N to transfo
12、rm will simulate the quantity transformation result to carry on the comparison for AT89C52 to the air quality, and will realize the pollution exceeding the allowed figure acousto-optics warning simultaneously to start the anoin generator to carry on the scavenging airKeywords :air purification devic
13、es; AT89C52 ;Air quality sensor QS-01;ADC0809N; Anoin generator 东华理工大学长江学院毕业设计(论文) 目 录目 录摘 要I关键词IAbstractIIKeywordsII绪论11 系统设计21.1 设计任务及要求21.1.1 设计任务21.1.2 设计要求21.2 总体设计方案31.2.1 系统总体电路图31.2.2 系统总体设计思路及方框图31.2.3 各方案论证及选择41.2.4 系统组成61.3 本章小结62 各功能模块的工作原理电路设计72.1 控制模块AT89C52简介72.2 空气质量传感器模块102.2.1 空气质量
14、传感器的简介102.2.2 空气质量传感器工作原理112.3 A/D转换模块ADC0809N简介132.3.1 ADC0809N 的逻辑结构132 .3.2、ADC0809N的引脚功能142.4 DM74LS90N功能172.5 空气净化装置的工作原理192.6 本章小结213 系统软件程序设计223.1 控制系统主程序223.2 A/D转换模块程序设计253.2.1 ADC0809N 工作原理253.2.2 A/D转换流程图及程序253.3 报警功能模块273.3.1 报警功能模块电路及流程图283.3.2 报警程序304 软件调试315 展望32总 结33致 谢34参考文献35附录36附录
15、1 各模块和单片机最小系统的连接36附录2 系统源程序清单36文献综述40东华理工大学长江学院毕业设计(论文) 绪论绪论车内空气污染已经成为公认的威胁人体健康的严重环境污染,汽车内空气净化清洁装置势在必行。车内病毒、霉菌、甲醛、烟碱、苯、一氧化碳、光磁辐射等内有毒气体使人产生困倦、无力、胸闷、精神恍惚和过敏等现象,是造成交通事故的隐患。目前市场上还没未出现此类似产品。这篇设计是在摸索着设计,由于理论知识和实践经验的欠缺,其中肯定有很多不足,有待指正。此装置采用以单片机AT89C52为核心,通过ADC0809N将空气质量传感器输出的模拟信号转化为数字信号,利用AT89C52来判断空气质量是否合格
16、,如果空气质量合格,绿指示灯亮,如果空气质量不合格,红指示灯亮,并启动蜂鸣器跟空气净化装置,从而达到对空气的检测与处理。本装置的空气净化装置采用活性碳的吸附作用跟离子交换器。采用软硬件结合,来实现对空气的净化。根据此装置设计分工,分为硬件和软件两部分。笔者负责软件部分,硬件部分由其合作者廖全同学负责设计。因此本设计分成软件部分和硬件部分。本文主要偏重软件部分编写,其中软件编写本文中采用汇编语言编写1,对一些选用的硬件器件作了简单的介绍。本设计中的主要元器件:AT89C52微型单片机;空气质量传感器QS-01;ADC0809N A/D转换。本设计硬件电路总体可分为四大部分:第一部是单片机AT89
17、C52为中心的主控电路,同时AT89C52为整个电路的数据处理与控制核心。第二部分是ADC0809N将模拟量转换给AT89C52和DM74LS90N作为分频器与ADC0809N和单片机相连。第三部分是以蜂鸣器和发光二极管为主的报警装置。第四部分是空气净化装置与单片机相连,实现空气净化。论文研究的主要内容系统的软件设计:单片机控制电路主要由一片AT89C52和ADC0809N组成。ADC0809N进行模拟量转换结果给AT89C52,AT89C52主要实现对空气污染是否超标进行判断且声光报警并启动负离子发生器。单片机是整个系统的核心和控制中心,系统的各部分数据都是送到单片机进行处理,而且所有的命令
18、都是由单片机发出,所以对单片机的软件开发是非常重要的,它关系整个系统的功能。东华理工大学长江学院毕业设计(论文) 系统设计1 系统设计1.1 设计任务及要求1.1.1 设计任务设计一个可实施的车内空气净化和清洁装置 图1-1-1汽车内空气净化与清洁装置外型实物图1.1.2 设计要求设计拟达到的主要目标及技术参数(1)能依据空气污染指数来判断空气是否合格(当R0上的电压值超过20mv时为不合格)。 (2)当空气不合格时,能发出报警信号,并启动空气净化装置。(3)能净化空气达标。 (4)装置能适合安装于车内(体积小)。1.2 总体设计方案1.2.1 系统总体电路图图1-2-1总体电路图1.2.2
19、系统总体设计思路及方框图系统由传感器模块、74LS90N5分频器模块、ADC0809N数模转换模块、单片机AT89C52 控制模块、指示灯模块、报警模块以及空气净化装置组成。通过传感器模块将空气污染程度转化为电压输入ADC0809N数模转换模块并将转换完的数子信息传送给控制模块。当控制模块将数字信息比较完成后判断空气质量是否合格,当空气质量合格指示灯模块亮绿灯,当空气质量不合格时指示灯模块亮红灯,与此同时启动蜂鸣器跟空气净化装置。3系统框图如图1-2-2所示。 74LS90N5分频器A/D转换模块传感器模块绿指示灯模块AT89C52控制器模块电源模块红指示灯模块蜂鸣器模块空气净化装置模块图1-
20、2-2 总体设计方框图1.2.3 各方案论证及选择(1)控制器模块对于控制器的选择有两种方案。方案一:采用FPGA(现场可编程门列阵)作为系统的控制器。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能,规模大,密度高,它将所有器件集成在一块芯片上,减少了体积,提高了稳定性,并且可应用EDA软件仿真、调试,易于进行功能扩展。FPGA采用并行的输入输出方式,提高了系统的处理速度,适合作为大规模实时系统的控制核心。由检测模块输出的信号并行输入FPGA,FPGA通过程序设计控制电机做出相应的转动,但由于本设计对数据处理的速度要求不是很高,FPGA的高速处理的优势得不到充分体现,并且由于其集成度高,使其成本偏高,同时
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