全国服务热线问鼎电子娱乐官网版下载问鼎电子娱乐官网版下载问鼎电子娱乐官网版下载近年来，工业发展和生活废气排放使得空气污染问题越来越严重。空气污染俨然成为人类健康的一大杀手。在人们日常居住的环境，居室空气净化成为了越来越被关注的一大议题。在此背景下，空气净化器应运而生。本文以实现居室空气的智能检测，智能净化为目标，设计出基于FPGA的智能空气净化器。
论文首先简介了空气净化器的发展现状，阐述项目设计的意义，并概述了本文研究的主要内容及所做的工作。然后从分析空气净化器设计的关键技术入手，研究了空气净化器的硬件组成模块。围绕FPGA芯片的使用，选取QS-01气体传感器和DSM501微粒传感器检测周围环境空气质量，综合分析后，由FPGA控制电机净化空气。最后，论文讲解了使用VHDL语言的FPGA硬件描述过程和成体调试情况。
本设计围绕空气净化的议题，体现智能化、节能降噪的设计理念，成功设计出样机，经初步测试基本达到了预期要求。
二十世纪人类的生产力水平经历了不可思议的飞速发展，这使得人们的生活质量得到了极大的提高。进入二十一世纪，人们在享受工业发展带来的成果的同时，却不得不面对全球范围内的大气污染日益严重的问题。从工业生产的废气排放到汽车尾气，我们所处的大的生活环境之中，空气污染问题越来越尖锐深刻。而在小的居室环境，居室装潢污染、香烟燃烧的气体污染等问题也越来越让人重视。有调查显示，因空气污染所产生的年疾病率已占全球疾病率的4％，居疾病负担的危险因素第四位，因此，世界各国都在大力研究发展各种能够治理解决空气污染的空气净化技术。
综合调查研究表明,主要污染物分3类: (1)可吸入颗粒:粉尘、烟雾、花粉等;(2)微生物:细菌、线)有害挥发气体:氨气、一氧化碳、甲荃、苯等。如何减少空气污染已成为急需研究解决的问题,目前主要有两个途径:一是减少污染源,二是空气清洁或净化。从可实现的角度考虑“减少污染源”这一方案面临多重矛盾，很难在短时间内实现，而空气净化却是小范围内容易实现的。本文就是以实现居室环境的大气净化为目标，并最终基于FPGA完成的空气净化器的设计。
空气净化器又称空气清洁器、空气清新机，是指能够吸附、分解或转化各种空气污染物（一般包括粉尘、花粉、异味、甲醛之类的装修污染、细菌、过敏原等），有效提高空气清洁度的产品，目前以清除室内空气污染的家用和商用空气净化器为主。
早在1823年，英国人约翰和查尔斯迪恩发明了一种新型烟雾防护装置，可使消防队员在灭火时避免烟雾侵袭。这便是空气净化器的始祖。在此之后，人类社会经历了近200年的发展，空气净化器的应用已经大大超过了最初的设计，应用范围更广阔，到二十世纪八十年代，已经出现了以净化居室环境为目的的家庭空气净化器。在历经单一模式净化、手动调节净化之后，智能化成为空气净化器发展的新趋势。
空气净化器的早起发展主要是“被动式”空气净化器，该种空气净化器类似于口罩的使用，即在空气入口之前完成过滤，最著名的例子便是1854年约翰斯·滕豪斯发明的添加有木炭的防毒面罩。现在“被动式”空气净化器已经基本上被淘汰，一般的空气净化器都有了自己的动力系统。在空气净化器功能不断完善的历程之中，历经过由不可干预的空气净化到可以人工控制的空气净化的转变。而在二十世纪末掀起信息化浪潮的大环境之下，伴随传感技术和逻辑运算技术的发展，空气净化器也正朝着智能控制的方向发展。
所以，一般所说的空气净化器的结构构造主要包括控制部分、动力部分和过滤部分。控制部分主要由逻辑芯片完成。伴随集成电路产业的发展，控制部分的选择空间越来越广阔，控制过程的实现也越来越完善。动力部分主要是产生气流，吸入污染空气排出洁净空气。过滤部分用来实现污染空气的净化。净化手段有很多种，主要分为有物理净化和化学净化。常用的物理净化方式有过滤净化、吸附净化；常用的化学净化方式有强氧化净化、光化学催化。
进入二十一世纪以来，随着人们对生活质量要求的提高以及面临居室污染更多样化的矛盾，空气净化器的发展日新月异，各种新技术层出不穷。在市场层面上，空气净化器产品种类更多样化，功能区分更细致。出现了加湿净化、车载净化、中央空调系统型净化等多种新产品。其中加湿净化主要面向干燥地区和对呼吸环境要求苛刻的患病人群，车载净化则为满足日益普及的驾车环境的需求，中央空调系统型净化是空调系统囊括空气净化装置的应用案例。而在净化手段上，新技术也让人为之振奋。近几年，国外出现了低温非对称等离子体净化系统。低温非对称等离子体模块，通过高压、高频脉冲放电形成非对称等离子体电场，使空气中大量等离子体之间逐级撞击。产生电化学反应，对有毒有害气体及活体病毒、细菌等进行快速降解，从而高效杀毒、灭菌、去异味、消烟、除尘，且无毒害物质产生，被称为21世纪环境与健康科学最值得期待的高新技术。可实现人机共存，净化同时无需人员离开；节能降耗，同比可以节约80%的电能；终身免拆洗。具有快速消杀病毒、超强净化能力、高效祛除异味、消除静电功能、增加氧气含量等功效。
空气净化器的设计制造，在人们需求的牵引下迅猛发展，但是国内的生产设计却是相对滞后。在贸易全球化的大环境下，高、中端空气净化产品都被外国品牌压制。究其原因，当然不是中国的科研人员缺乏创造力，而是因为我国科技起步的迟后。我们有理由相信在我国民族企业的敢于投入敢于挑战的努力下，我们也会创造出革命性的新技术。
遍历空气净化器的发展历程，我们会发现智能化是空气净化器发展的一个趋势。考虑到信息化在当今时代的铺天盖地，物联网技术的飞速发展，空气净化装置的智能化控制必然是新潮流中的主流。而伴随传感器技术的发展，智能型空气净化也变的越来越适应多变的环境需求。
针对空气净化器的智能化控制需求，本文设计出一种基于FPGA的智能空气净化装置。该装置可以实现居室环境的智能检测、自动净化。控制部分使用基于Xilinx Spartan 3E的digilent basys开发板。整个系统简单可靠，适应性强，能够有效地完成家居大气环境的检测和净化。论文的主要内容如下：
第一章为绪论部分，介绍了空气净化器的主要功能和发展现状，对比了国内外的发展状况，简要分析了未来的发展趋势，并对本论文的研究意义及目的进行了描述。
第二章详细介绍了智能型空气净化器的技术分析，主要分析了如何将传感技术运用到智能空气质量检测之上以及如何做出智能分析，完成净化。
第三章介绍了智能空气净化器的硬件实现。分别介绍了气体传感器、尘埃传感器的工作原理以及它们跟控制系统的信息交换；介绍了净化环节的工作原理和动力系统的控制。
第四章介绍了系统的软件实现。首先简单介绍了FPGA编程语言VHDL的特点，然后有重点的介绍了程序中实现ADC0809芯片控制的状态机和QS-01空气质量传感器信号的分析判断，并介绍了每个子进程的功能。
最后对论文进行了总结，介绍了在实现设计过程中发现而尚未解决的缺陷并对空气净化器的发展前景进行展望。
智能型空气净化器是伴随传感技术和自动控制技术的发展而出现的。与传统的手动控制不同，智能型空气净化器主动去完成环境监测。这不但使空气净化器的使用更为方便，而且空气净化器的能耗大大降低。
从大气中主要污染物的类别分析，智能空气净化器的传感部分应包括气味传感器和灰尘传感器。气味传感器主要用来监测大气环境中的污染性气体，如甲醛、一氧化碳、乙醇等。灰尘传感器主要用来检测大气中的尘埃颗粒。智能空气净化器的控制核心是将传感器以及动力部分、过滤部分结合到一起的核心，一般使用数字芯片完成运算处理，如果逻辑组成较为简单，甚至可以搭载数字电路实现目的。
