基于MSP430的智能空气净化加湿器*
编者按：现阶段空气净化器与加湿器日益成为人们生活的必需品，但二者同时购买既浪费金钱又占据空间。在本文的设计中，用一台机器实现空气净化与加湿的功能，选用GP2Y1010AU0F灰尘传感器检测空气的污染程度，选择DHT11温湿度传感器检测空气湿度大小，选用低功耗的MSP430G2553单片机(MCU)为控制器，在MCU中采用模糊控制的智能调控方式，实现空气净化和加湿的目的。
3.2.1 空气质量模糊控制器的设计
第一步，选定五个模糊子集，空气质量极差(VBA)、空气质量差(BA)、空气质量中等(MA)、空气质量良好(GA)、空气质量优秀(EA)，用于涵盖输入x的论域[0,300]，他们的隶属度函数见式(1)，其分布图如图9所示;
选定五个模糊子集涵盖输出量功率w的论域[0,100]，待机(VL)、低功率运行(L)、中等功率运行(M)、高功率运行(H)和极高功率运行(VH)，其分布图如图10所示。
第二步，建立模糊规则。根据人的操作经验可以归纳总结出下述五条模糊规则：
“空气质量优秀，净化装置待机”，“空气质量良好，净化装置低功率运行”，“空气质量中等，净化装置中等功率运行”，“空气质量差，净化装置高功率运行”和“空气质量极差，净化装置极高功率运行”。
第三步，模糊空气质量控制的规则如表1所示。
3.2.2 湿度模糊控制器的设计
第一步，选定三个模糊子集，空气干燥(DG)、空气湿度适中(MG)和空气湿润(HG)，用于涵盖输入y的论域[0,100]，他们的隶属度函数见式(2)，其分布图如图11所示。
选定三个模糊子集涵盖输出量功率w的论域[0,100]，低功率运行(LW)、中等功率运行(MW)和高功率运行(HW)，其分布图如图12所示。
第二步，建立模糊规则，根据人的操作经验可以归纳总结出下述三条模糊规则：
“空气越干燥，加湿装置功率越大”，“空气湿度适中，加湿装置功率也适中”，“空气越湿润，加湿装置功率越小”。
第三步，模糊智能空气净化加湿器的规则表如表2所示。
4 调试
将连接好的智能空气净化加湿器置于一个4×6(m2)屋子。运行前，测量空气中的粒子浓度为150，湿度为10，运行10min中后，屋内粒子浓度为100，湿度为35，运行30min后，屋内粒子浓度为60，湿度为50。如图13所示，此时空气环境满足人体舒适度。
参考文献：
[1]张宇希,张宇红,曹恩国,等.办公空间智能空气净化加湿器设计研究[J].机械设计,2015,6(32).
[2]李成涛.家庭空气净化器的设计研究与实践[D].武汉理工大学,2013,4.
[3]徐玲.模糊控制在智能温室温湿度控制中的应用[D].东北林业大学,2006,5.
本文来源于中国科技期刊《电子产品世界》2016年第10期第43页，欢迎您写论文时引用，并注明出处。
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