1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
研究背景:
who的研究报告显示,2012年全球因厨房空气污染导致死亡的430万人中,患中风的占到了34%,慢性阻塞性肺疾病和缺血性心脏病分别是22%和26%,而死于肺癌的约占6%。
英国著名医学杂志《柳叶刀》上一项关于疾病风险评估的研究项目中,已将厨房空气污染(烟雾)列为高血压、吸烟和酗酒之后最大的健康隐患。每年因持续吸入厨房用火所产生的烟雾而死亡的人数,比疟疾、结核病和艾滋病的致死总数还要多。
美国的《国家癌症学会杂志》上关于中国农民的研究,同样印证了厨房空气污染对人健康的影响。参加研究的中国和美国科学家在云南省调查了两万多名农民发现,家中炉灶没有通风设备的农民患肺癌的概率,大约是那些在家中增建了烟囱或通风设备的农民的两倍。研究人员表示,在导致肺癌的程度上,使用没有通风设备的炉灶与吸烟差不多。
2. 研究的基本内容和问题
随着生活水平的提高,人们对自己日常生活和工作的室内空气环境质量的要求和期望也在不断提高,而室内空气中的微粒、细菌、病毒和其他有害物质日积月累,损害了人们的身体健康。室内空气净化技术正成为环保领域的一个新课题。
本设计主要是设计一种智能空气净化器。
主要内容:
3. 研究的方法与方案
研究方法及步骤:
3.1 硬件设计
本课题设计由环境空气检测部分、人机界面显示部分、继电器电路驱动部分以及报警电路驱动部分组成。环境空气质量检测通甲醛和pm2.5传感器检测设备空间的空气质量,根据环境质量的优劣,传感器的数据输出端输出响应的线性模拟量电压,传感器data端输出的检测电压信号直接传输stm32单片机,它将模拟量电压信号通过芯片内部的集成电路将模拟量信号转换成单片机可识别的纯数字量信号,供单片机进行数据的读取及数据处理。通过单片机将传感器的实时数据进行预设报警值的对比,得到相应的控制标志位,驱动相应的io口输出高低电平,以实现外设继电器电路的驱动,控制负离子空气净化装置和排风换气装置的工作以及系统报警电路的驱动,实现声光报警。另外本设计为了体现系统的直观性,另外本设计为了体现系统的直观性,系统中还通过oled作为人机交互显示界面,由于oled的显示功能驱动采用并行接口方式进行数据传输,不仅保证数据的传输速度,更保证了数据传输的稳定性。最终程序调试完成后,用labview进行上位机显示。系统结构图如3-1所示:
4. 研究创新点
[1]崔燕燕.智能空气净化器项目开发中的交互设计与实现[d].山东大学,2017.[2]陈飞.基于智能家电的交互设计技术应用研究[j].科技传播,2016
[3] kuan ching li,brij b. gupta. recent advances in security,privacy and trust for internet-of-things (iot) and cyber-physicalsystems (cps) [m]. crc press:2020.9.3.[4] rosslin john robles and tai-hoon kim.a review on security insmart home development [m]. i international journal of smarthomevol. 15, 2010.[5] jose, a. c., malekian, r. improving smart home security:integrating logical sensing into smart home [m]. ieee sensorsjournal, 2017, 4269–4286.
[6] 张鹏.单体新风净化系统的研究与设计[d].济南:山东大学,2017.
5. 研究计划与进展
2021年1月14日-2021年2月28日,有针对性的学习课题相关资料,学习相关学科的基础知识,学习实验所需软硬件的相关知识。
2021年3月1日-2021年3月15日,设定实验方案,采集实验数据。查阅资料,撰写并提交开题报告。
2021年3月16日-2021年4月20日,进一步理论分析,进行实验,开发相关软硬件系统。
