车载太阳能空气净化器onboardsolarairpurifier(附件)【字数：10071】
摘 要摘 要开发设计低碳环保型的汽车及其车载设备是当今汽车产业的一个发展趋势，随着现在空气环境污染程度的加重，开发汽车车载空气净化器正顺应了这方面的需要。许多经常驾驶汽车的司机不同程度的出现了或多或少的不适感，除此之外，如果你在车内呆的时间愈长，这种感觉就会愈加强烈，而它的根本原因，主要是由车内空气缺少流通，氧气不足，废气含量过高等因素，随之，针对这人们的需求，车载空气净化器问世，而这其中就包括了车载太阳能空气净化器，它以方便快捷，节约能量，经济环保而迅速得到人们的认可。车载太阳能空气净化器主要是通过阳光照射太阳能板，在太阳能板内部将光能转换为电能，来带动空气净化器的运行，然后通过离子发生器、通风机、过滤器，滤网等一系列的装置，将输送出来的较为清新的空气又经过维他氧发生器不断电离，产生更为健康的空气输送出来，而将空气中的细菌，杂质进行沉淀，留在空气净化器中，既可以人为清理，也可以自动清理，这其中如何将太阳能转换为电能，并稳定的给空气净化器提供能源是较为难的一部分，也是本篇文章我们的重点研究对象，由于车载太阳能空气净化器净化方式多种且多类，大部分较难以自主实现，且成本较高，本课题主要利用Arduino单片机形成PWM波，从而调整转速，控制风扇转动来形成一个最初级的空气净化装置，来达到空气净化的目的。寻求最佳的PWM波占空比，太阳能板转换功率，达到不同天气状况下的处理功能。 关键词: 太阳能；空气净化器；单片机
目 录
第一章 绪论 1
1.1 社会现状 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究背景 2
1.4 基本内容及章节安排 3
第二章 车载太阳能空气净化器简介 4
2.1 全球空气净化器行业现状分析 4
2.2 我国空气净化器行业发展预测 6
2.3 空气净化器净化类型 7
第三章 实验流程 10
3.1 设计流程 10
3.2 设计原理框图 10
3.3 设计思路及内容 11
第四章 硬件电路模块设计 12
4.1 核心开发板 12
4.1.1 开发板选择 12
4.1.2 开发板功能实 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
现 13
4.2 PWM波 14
4.2.1 PWM波简介 14
4.2.2 PWM 波功能实现 14
4.3 占空比 15
4.4 太阳能板 16
4.4.1 太阳能板简介 16
4.4.2 太阳能板应用 16
4.5 稳压电路 17
4.5.1 稳压电路简介 17
4.5.2 稳压电路功能实现 18
4.6 功率放大电路 19
4.7 光敏传感器 20
4.7.1 光敏传感器简介 20
4.7.2 传感器程序解析 20
4.8 轴轮风机 21
第五章 系统电路的运行及调试 22
总结与展望 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
第一章 绪论
1.1 社会现状
目前，我国化工污染严重，一系列的现代化发展伴随的困扰开始慢慢出现，大量镉、铅、砷、汞、铬重金属成为主要污染的罪魁祸首，据不完全统计，我国现存在大量被污染的地区，且污染的种类多种多样，比如，一些城市灰霾天数总天数达到3个月甚至4个月，个别城市甚至超过200天，据不完全统计，大概有13%的土地收到酸雨的困扰，65%左右的江河湖泊收到不同程度的现代化污染，75%左右的湖水出现富营养化，甚至有90%的城市河流受到严重污染，致命的是这些污染不会仅仅存在于水体中，更会直接对周边的土地埋下不可想象的污染隐患。
随着经济的发展，出行已经成为了人们生活中必不可少的一部分，汽车、火车、飞机种种交通工具虽然让生活开始变得越来越便利，但是人们出行的旅途也变得越来越远，长时间的封闭状态，使得大部分人开始出现头晕，耳鸣，甚至呕吐的不适感，这是因为在封闭的情况下，空气得不到有效的流通，越来越多的空气杂质积累了起来，影响了人们的呼吸，而且随着经济的发展，汽车产业已经成为遥遥领先的龙头产业，难免出现或多或少的无良厂家，偷工减料，在不同程度上减少汽车的成本公费，使得车内环境越来越差，而且虽然现在很多汽车都装有汽车空调，可以通过某种方式加强车内的空气与外在环境的交换，在一定程度上能缓解车内空气环境的污染状况，但是在炎热的夏天或一些潮湿的天气条件时，使用汽车空调时会产生大量的霉菌等污染杂质，这些霉菌可能导致人呼吸困难，严重的甚至出现哮喘、听力丧失等症状，在这种情况下，空气净化器可以起到很大的缓解作用，而车载太阳能空气净化器也是其中的一种，它为人们的生活带来了不同程度的便利。车载空气净化器不但能够迅速的清除空气中悬浮杂质，有害颗粒及一些有害污染物，还有放射出一种可以吸附有害杂质的粒子，从而能够有效的保持车内空气的高质量。车载空气净化器采用静电吸附有害粒子、紫外线灯管照射等方法对车内空气进行过滤处理，不但可以吸附空气中的尘埃，有害粒子，杂质，还有一些有害微生物。通过车载空气净化器处理后的车内空气指标均能达到国家标准，且效果稳定、保持时间长[1]。
本文开发设计的新型车载空气净化器基于高速性能的Arduino单片机，通过静电吸附、紫外线灯管等过滤手段，有效的对车内的空气起动净化作用，由于车载空气净化器对环境适应性强，不需要繁琐的安装步骤，价钱亲民不会让人望而却步，可以自行维护，且该设备对环境的净化效果强，对人体无危害，所有指标达到国家规定参数，操作简易，方便携带，更是出现了许多各种各样的智能功效，使得空气净化器收到众多人的喜爱，因此，它具有非常广阔的市场需求和价值。
1.2 研究目的
本文开发设计的车载空气净化器目的主要是：针对汽车车内空气环境污染问题严重，通过传感器检测车内空气环境质量，以高速率低功耗的单片机为微处理器，对采集模块输入的信号进行有效的分析处理，从而达到净化车内空气，保持车内空气质量，为车内提供一个空气洁净的环境的目的。车载空气净化器使用方便、不受时间、空间的过多限制，可随时净化车内空气、清除有害气体，具有较强的杀菌、净化空气、除异味等功能，对于长途驾驶的人们来说，车载空气净化器显得尤为重要，它能使车内环境空气比外面加清新和洁净，有益于驾驶者精神集中、心情舒畅，更有益于健康[2]。
1.3 研究背景
近年经济发展迅速，汽车行业在国内以及全世界都快速发展，汽车生产商占据着一个上升的趋势，我国汽车指数持续增加到2008年，已经排到60万辆，据专家预测这一数字在未来十年内也许可以翻倍，我国逐渐成为世界第三汽车大国。随着车辆逐渐融入人们的生活中，大量车辆的生产，给环境污染也带来了问题，主要有两种类型的环境污染，一种是汽车排放物对汽车以及汽车以外环境的大气污染，另一个是汽车内的装饰材料释放的有害气体对车内环境的污染。在过去的一个世纪汽车尾气的污染问题已经成为全球关注的问题，并且已经开始出台相关法规，各类污染系统也得到了一定的控制。然而，对于后一种的车内环境污染，并没有得到足够的重视，根据某机构的研究结果表示，发现93.8%新车不符合标准，更是有59.3%的在路上的车辆不符合标准，且该机构实验数据是以标准的室内空气质量标准为标准来检验空气质量[3]。众所周知，苯甲醇和苯系物是被世界卫生组织明确指出的对人体有害并容易导致癌症的有害物质，近年来发现它就是导致车内环境污染的一个主要元凶，不但对血液流通有一定的影响，对人类免疫和神经系统产生不利影响，已成为汽车行车危险的一大潜在要素。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 社会现状 1
1.2 研究目的 2
1.3 研究背景 2
1.4 基本内容及章节安排 3
第二章 车载太阳能空气净化器简介 4
2.1 全球空气净化器行业现状分析 4
2.2 我国空气净化器行业发展预测 6
2.3 空气净化器净化类型 7
第三章 实验流程 10
3.1 设计流程 10
3.2 设计原理框图 10
3.3 设计思路及内容 11
第四章 硬件电路模块设计 12
4.1 核心开发板 12
4.1.1 开发板选择 12
4.1.2 开发板功能实 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
现 13
4.2 PWM波 14
4.2.1 PWM波简介 14
4.2.2 PWM 波功能实现 14
4.3 占空比 15
4.4 太阳能板 16
4.4.1 太阳能板简介 16
4.4.2 太阳能板应用 16
4.5 稳压电路 17
4.5.1 稳压电路简介 17
4.5.2 稳压电路功能实现 18
4.6 功率放大电路 19
4.7 光敏传感器 20
4.7.1 光敏传感器简介 20
4.7.2 传感器程序解析 20
4.8 轴轮风机 21
第五章 系统电路的运行及调试 22
总结与展望 24
致 谢 25
参 考 文 献 26
第一章 绪论
1.1 社会现状
目前，我国化工污染严重，一系列的现代化发展伴随的困扰开始慢慢出现，大量镉、铅、砷、汞、铬重金属成为主要污染的罪魁祸首，据不完全统计，我国现存在大量被污染的地区，且污染的种类多种多样，比如，一些城市灰霾天数总天数达到3个月甚至4个月，个别城市甚至超过200天，据不完全统计，大概有13%的土地收到酸雨的困扰，65%左右的江河湖泊收到不同程度的现代化污染，75%左右的湖水出现富营养化，甚至有90%的城市河流受到严重污染，致命的是这些污染不会仅仅存在于水体中，更会直接对周边的土地埋下不可想象的污染隐患。
随着经济的发展，出行已经成为了人们生活中必不可少的一部分，汽车、火车、飞机种种交通工具虽然让生活开始变得越来越便利，但是人们出行的旅途也变得越来越远，长时间的封闭状态，使得大部分人开始出现头晕，耳鸣，甚至呕吐的不适感，这是因为在封闭的情况下，空气得不到有效的流通，越来越多的空气杂质积累了起来，影响了人们的呼吸，而且随着经济的发展，汽车产业已经成为遥遥领先的龙头产业，难免出现或多或少的无良厂家，偷工减料，在不同程度上减少汽车的成本公费，使得车内环境越来越差，而且虽然现在很多汽车都装有汽车空调，可以通过某种方式加强车内的空气与外在环境的交换，在一定程度上能缓解车内空气环境的污染状况，但是在炎热的夏天或一些潮湿的天气条件时，使用汽车空调时会产生大量的霉菌等污染杂质，这些霉菌可能导致人呼吸困难，严重的甚至出现哮喘、听力丧失等症状，在这种情况下，空气净化器可以起到很大的缓解作用，而车载太阳能空气净化器也是其中的一种，它为人们的生活带来了不同程度的便利。车载空气净化器不但能够迅速的清除空气中悬浮杂质，有害颗粒及一些有害污染物，还有放射出一种可以吸附有害杂质的粒子，从而能够有效的保持车内空气的高质量。车载空气净化器采用静电吸附有害粒子、紫外线灯管照射等方法对车内空气进行过滤处理，不但可以吸附空气中的尘埃，有害粒子，杂质，还有一些有害微生物。通过车载空气净化器处理后的车内空气指标均能达到国家标准，且效果稳定、保持时间长[1]。
本文开发设计的新型车载空气净化器基于高速性能的Arduino单片机，通过静电吸附、紫外线灯管等过滤手段，有效的对车内的空气起动净化作用，由于车载空气净化器对环境适应性强，不需要繁琐的安装步骤，价钱亲民不会让人望而却步，可以自行维护，且该设备对环境的净化效果强，对人体无危害，所有指标达到国家规定参数，操作简易，方便携带，更是出现了许多各种各样的智能功效，使得空气净化器收到众多人的喜爱，因此，它具有非常广阔的市场需求和价值。
1.2 研究目的
本文开发设计的车载空气净化器目的主要是：针对汽车车内空气环境污染问题严重，通过传感器检测车内空气环境质量，以高速率低功耗的单片机为微处理器，对采集模块输入的信号进行有效的分析处理，从而达到净化车内空气，保持车内空气质量，为车内提供一个空气洁净的环境的目的。车载空气净化器使用方便、不受时间、空间的过多限制，可随时净化车内空气、清除有害气体，具有较强的杀菌、净化空气、除异味等功能，对于长途驾驶的人们来说，车载空气净化器显得尤为重要，它能使车内环境空气比外面加清新和洁净，有益于驾驶者精神集中、心情舒畅，更有益于健康[2]。
1.3 研究背景
近年经济发展迅速，汽车行业在国内以及全世界都快速发展，汽车生产商占据着一个上升的趋势，我国汽车指数持续增加到2008年，已经排到60万辆，据专家预测这一数字在未来十年内也许可以翻倍，我国逐渐成为世界第三汽车大国。随着车辆逐渐融入人们的生活中，大量车辆的生产，给环境污染也带来了问题，主要有两种类型的环境污染，一种是汽车排放物对汽车以及汽车以外环境的大气污染，另一个是汽车内的装饰材料释放的有害气体对车内环境的污染。在过去的一个世纪汽车尾气的污染问题已经成为全球关注的问题，并且已经开始出台相关法规，各类污染系统也得到了一定的控制。然而，对于后一种的车内环境污染，并没有得到足够的重视，根据某机构的研究结果表示，发现93.8%新车不符合标准，更是有59.3%的在路上的车辆不符合标准，且该机构实验数据是以标准的室内空气质量标准为标准来检验空气质量[3]。众所周知，苯甲醇和苯系物是被世界卫生组织明确指出的对人体有害并容易导致癌症的有害物质，近年来发现它就是导致车内环境污染的一个主要元凶，不但对血液流通有一定的影响，对人类免疫和神经系统产生不利影响，已成为汽车行车危险的一大潜在要素。
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