家用小型空气净化器的设计【字数：11305】
日益严重的室内空气污染，使人们对于空气净化器的的需求越来越高。针对这一现象，结合所学设计了一款绿色、环保的家用小型空气净化器。防竹外观设计，清新自然，与室内装修相融合；可抽取式滤芯，更换方便，避免二次污染；采用太阳能和市电相结合的供电方式，自由切换，节能环保；智能显示，实时检测PM2.5的含量，显示并提醒用户当前空气质量。它体现了“以人为本”，“可持续发展”的设计理念。外形简约，操作简便，符合现代流行的极简风格，为以后的空气净化器的设计与制作提供了参考。
目录
1. 绪论 1
1.1 空气污染 1
1.2 空气净化器设计的目的 2
2. 空气净化器的发展 3
2.1 室内污染的来源 3
2.2 空气净化器的发展 4
2.3 空气净化器的分类 6
2.4 空气净化器的发展前景 8
3. 家用小型空气净化器的设计 10
3.1 外观设计 10
3.2 功能设计 11
3.3 光伏供电系统 13
3.4 智能显示 14
3.4.1 系统工作原理 14
3.4.2 硬件系统设计 15
3.4.3 系统软件设计 16
3.4.4 电路仿真 16
4. 总结与展望 19
4.1 总结 19
4.2 展望 19
参考文献 20
致谢 21
绪论
1.1 空气污染
空气是人类生存的必需品。然而，在这个日新月异的世界，空气竟成为了一种慢性毒药。粗放式的发展对空气环境造成严重破坏，给人们的食、住、行带来极大的不便，甚至危及人类的生命。
现代意义上的空气污染，最早在英国出现。第一次工业革命以后，大量的蒸汽机被运用于生产之中，生产力在短时间内急剧上升，而作为燃料的煤炭被大量的消耗。煤炭燃烧产生的有害物质直接排放到空气中，导致空气中的二氧化硫、烟尘等污染物的含量急剧攀升，远远超越大自然的合理承载范围，这就是当时空气污染形成的原因。
不久后，空气污染的危害就逐渐显现出来。越来越严重的烟雾，再加上英国其独特的气候 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
环境，伦敦逐渐有了“雾都”的别称。在1952年爆发了雾都烟雾事件，短短几天内就导致了将近4000人的死亡，造成了严重的经济损失，也为许多人的健康埋下隐患。雾都烟雾事件使人们第一次真正认识到空气污染对人体的危害，为各个国家敲响了警钟，推动了世界关于环境保护的立法进程。由于这次烟雾事件的严重危害性，它被定为20世纪十大环境公害事件之一[]。1953年以后，雾都开始大规模的治理环境污染，经过长达60多年的时间，才逐渐与“雾都”之名划清界限。这个事件告诉越严重的空气污染，危害性越大，治理需要花费的时间也越久。
众所周知，我国的空气污染与GDP齐头并进。中国，“雾霾”一词最早出现是在2004年的天气预报中。在此之后，“雾霾”很快成为人们高度关注的话题。2013年，仅一月份雾霾就在我国中东部地区徘徊了十几天，一度蔓延大半个中国。“雾霾”瞬间成为了中国人不得不面对的问题，“雾霾”也成为这一年使用频率最高的词汇之一。在2015年播出的纪录片《苍穹之下》让人们更直观、更深刻的认识到空气污染对人类的危害。据美国耶鲁大学发布《2016年环境绩效指数报告（Environmental Performance Index:2016 Report）》[]，全球空气质量最好的几个国家包括塞舌耳、特立尼达和多巴哥、马尔代夫、冰岛、澳大利亚和新西兰，而我国的空气质量排名严重靠后[]。影响空气质量的因素有污染物的排放、气候条件、发展程度和地形地貌等。其中污染物主要来自车辆、船舶、飞机的尾气；工业生产排放；居民生活和取暖；垃圾焚烧等的[]。
随着城市化进程的加剧，大量的人口涌入城市之中。为了安置这些人，城市建造了更高更密集的建筑。然而密集式的建筑为人们提供了生存空间的同时也阻碍了空气的流通。老式建筑有宽敞的窗户，可以在2到4小时更换一次空气，而密集式的建筑为了减少室内能量的散失，窗户都是封闭式的，需要10个小时才能实现一次空气的更换。室内会聚集大量的甲醛、氡等有害物质，导致空气污染[]。由于室外的空气也处于污染之中，打开窗户使空气流通，并不能有效的解决室内的空气问题。这就造成了封闭室内的空气无法排向外界，污染的空气得不到净化，室内的污染源还会不断的释放有害物质，导致室内空气质量持续下降。因此，近些年来，空气净化器越来越受到了大家的关注。
继“煤烟型”和“光化学烟雾型”污染后，我国正在进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期[]。据WTO的报告显示，全球将近一半的人正受到室内空气污染侵害。据资料表明,室内污染会损害人体健康，甚至危及生命，在全球所有的疾病之中大约有4%是由其造成的,仅仅是在发展中国家就导致了超过200万人的死亡。在我国,每年有超过11万的人因室内空气污染而死[]。据数据统计，人一生中有70%左右的时间在室内度过，一个人平均每天吸入空气12 m3，而城市居民每天有70%90%的时间在各种室内环境中度过[]。因此，空气的品质好坏对人体健康至关重要。虽然目前净化室内空气的方法有很多，但其中最快捷、最方便的办法还是使用空气净化器。为了使长期处室内的人，能够呼吸到干净的空气，降低得病率，所以设计了一种绿色、环保的小型空气净化器。
1.2 空气净化器设计的目的
消费者的需求时刻激励着企业对产品的开发和研究。随着经济的不断发展，人们在追求产品功能的同时对产品的外观的要求也越来越高。
家用小型空气净化器是一款以家庭为主的小区域内人员作为消费对象的产品。坚持“以人为本”为核心的设计理念。本设计在最大限度满足消费者对其灰尘过滤、杀菌等功能需求后，在外观方面也需要有所突破，使消费者从物质到精神上的需求都得到最大的满足。
随着能源危机的不断加剧，人们越来越注重对能源的节约以及循环利用。我国一直坚持可持续发展战略，根本目的是让后代人有资源可用。利用太阳能供电为主，市电供电为辅的供电方式，可以尽可能的减少对地球上有限资源的消耗。利用有限的资源去获取储量丰富的太阳能，可以有效缓解我国的能源危机，为后代人留下更多的资源。使用太阳能供电可以减少对于火力发电的需求，减少污染物质的排放，保护环境，让后代人少受环境污染之苦。
在这个快节奏的时代，如何让人让产品更加的便利一直是困扰企业的一个难题。智能产品的出现打破了这一局面。操作简单、方便快捷的智能产品给使用者的使用带来极大的便利。本设计的智能显示系统是为了方便使用者随时了解室内空气质量，决定是否开启净化模式。避免不必要的空气净化，减少能源的消耗。简洁的操作系统，只要手指轻轻一点，就可以享受到清新的空气环境。
目录
1. 绪论 1
1.1 空气污染 1
1.2 空气净化器设计的目的 2
2. 空气净化器的发展 3
2.1 室内污染的来源 3
2.2 空气净化器的发展 4
2.3 空气净化器的分类 6
2.4 空气净化器的发展前景 8
3. 家用小型空气净化器的设计 10
3.1 外观设计 10
3.2 功能设计 11
3.3 光伏供电系统 13
3.4 智能显示 14
3.4.1 系统工作原理 14
3.4.2 硬件系统设计 15
3.4.3 系统软件设计 16
3.4.4 电路仿真 16
4. 总结与展望 19
4.1 总结 19
4.2 展望 19
参考文献 20
致谢 21
绪论
1.1 空气污染
空气是人类生存的必需品。然而，在这个日新月异的世界，空气竟成为了一种慢性毒药。粗放式的发展对空气环境造成严重破坏，给人们的食、住、行带来极大的不便，甚至危及人类的生命。
现代意义上的空气污染，最早在英国出现。第一次工业革命以后，大量的蒸汽机被运用于生产之中，生产力在短时间内急剧上升，而作为燃料的煤炭被大量的消耗。煤炭燃烧产生的有害物质直接排放到空气中，导致空气中的二氧化硫、烟尘等污染物的含量急剧攀升，远远超越大自然的合理承载范围，这就是当时空气污染形成的原因。
不久后，空气污染的危害就逐渐显现出来。越来越严重的烟雾，再加上英国其独特的气候 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
环境，伦敦逐渐有了“雾都”的别称。在1952年爆发了雾都烟雾事件，短短几天内就导致了将近4000人的死亡，造成了严重的经济损失，也为许多人的健康埋下隐患。雾都烟雾事件使人们第一次真正认识到空气污染对人体的危害，为各个国家敲响了警钟，推动了世界关于环境保护的立法进程。由于这次烟雾事件的严重危害性，它被定为20世纪十大环境公害事件之一[]。1953年以后，雾都开始大规模的治理环境污染，经过长达60多年的时间，才逐渐与“雾都”之名划清界限。这个事件告诉越严重的空气污染，危害性越大，治理需要花费的时间也越久。
众所周知，我国的空气污染与GDP齐头并进。中国，“雾霾”一词最早出现是在2004年的天气预报中。在此之后，“雾霾”很快成为人们高度关注的话题。2013年，仅一月份雾霾就在我国中东部地区徘徊了十几天，一度蔓延大半个中国。“雾霾”瞬间成为了中国人不得不面对的问题，“雾霾”也成为这一年使用频率最高的词汇之一。在2015年播出的纪录片《苍穹之下》让人们更直观、更深刻的认识到空气污染对人类的危害。据美国耶鲁大学发布《2016年环境绩效指数报告（Environmental Performance Index:2016 Report）》[]，全球空气质量最好的几个国家包括塞舌耳、特立尼达和多巴哥、马尔代夫、冰岛、澳大利亚和新西兰，而我国的空气质量排名严重靠后[]。影响空气质量的因素有污染物的排放、气候条件、发展程度和地形地貌等。其中污染物主要来自车辆、船舶、飞机的尾气；工业生产排放；居民生活和取暖；垃圾焚烧等的[]。
随着城市化进程的加剧，大量的人口涌入城市之中。为了安置这些人，城市建造了更高更密集的建筑。然而密集式的建筑为人们提供了生存空间的同时也阻碍了空气的流通。老式建筑有宽敞的窗户，可以在2到4小时更换一次空气，而密集式的建筑为了减少室内能量的散失，窗户都是封闭式的，需要10个小时才能实现一次空气的更换。室内会聚集大量的甲醛、氡等有害物质，导致空气污染[]。由于室外的空气也处于污染之中，打开窗户使空气流通，并不能有效的解决室内的空气问题。这就造成了封闭室内的空气无法排向外界，污染的空气得不到净化，室内的污染源还会不断的释放有害物质，导致室内空气质量持续下降。因此，近些年来，空气净化器越来越受到了大家的关注。
继“煤烟型”和“光化学烟雾型”污染后，我国正在进入以“室内空气污染”为标志的第三污染时期[]。据WTO的报告显示，全球将近一半的人正受到室内空气污染侵害。据资料表明,室内污染会损害人体健康，甚至危及生命，在全球所有的疾病之中大约有4%是由其造成的,仅仅是在发展中国家就导致了超过200万人的死亡。在我国,每年有超过11万的人因室内空气污染而死[]。据数据统计，人一生中有70%左右的时间在室内度过，一个人平均每天吸入空气12 m3，而城市居民每天有70%90%的时间在各种室内环境中度过[]。因此，空气的品质好坏对人体健康至关重要。虽然目前净化室内空气的方法有很多，但其中最快捷、最方便的办法还是使用空气净化器。为了使长期处室内的人，能够呼吸到干净的空气，降低得病率，所以设计了一种绿色、环保的小型空气净化器。
1.2 空气净化器设计的目的
消费者的需求时刻激励着企业对产品的开发和研究。随着经济的不断发展，人们在追求产品功能的同时对产品的外观的要求也越来越高。
家用小型空气净化器是一款以家庭为主的小区域内人员作为消费对象的产品。坚持“以人为本”为核心的设计理念。本设计在最大限度满足消费者对其灰尘过滤、杀菌等功能需求后，在外观方面也需要有所突破，使消费者从物质到精神上的需求都得到最大的满足。
随着能源危机的不断加剧，人们越来越注重对能源的节约以及循环利用。我国一直坚持可持续发展战略，根本目的是让后代人有资源可用。利用太阳能供电为主，市电供电为辅的供电方式，可以尽可能的减少对地球上有限资源的消耗。利用有限的资源去获取储量丰富的太阳能，可以有效缓解我国的能源危机，为后代人留下更多的资源。使用太阳能供电可以减少对于火力发电的需求，减少污染物质的排放，保护环境，让后代人少受环境污染之苦。
在这个快节奏的时代，如何让人让产品更加的便利一直是困扰企业的一个难题。智能产品的出现打破了这一局面。操作简单、方便快捷的智能产品给使用者的使用带来极大的便利。本设计的智能显示系统是为了方便使用者随时了解室内空气质量，决定是否开启净化模式。避免不必要的空气净化，减少能源的消耗。简洁的操作系统，只要手指轻轻一点，就可以享受到清新的空气环境。
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