医疗空气净化器控制系统硬件设计

      本章将根据系统的总体设计内容，基于Arduino UNO单片机详细地介绍控制系统主要的硬件部分，主要包括了系统的电源控制模块、电机驱动与控制模块、OLED12864显示屏模块、超声雾化模块、TiO₂光催化模块、功能按键模块以及红外遥控模块。

       Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，Arduino UNO是其推出的最为基础的开发板。包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE)：硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则是Arduino IDE，计算机中的程序开发环境。只要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。

     电源电路是整个控制系统的供电核心，空气净化器的电源经外部变压器输入了110V的交流电压，但是本控制系统由于受到元器件工作电压的影响，其供电类型有两种，一是5V的直流电压，一是12V的直流电压，因此设计了电源控制模块的结构。

    目前主要采用的超声雾化设备主要有两种，分别是电驱动式和空气动力式。本设计中釆用的超声雾化是电驱动的，即通过振荡晶片将电路系统产生特定电能驱动压电陶瓷晶体振动，将电能转化为机械能，从而压电陶瓷的高频震荡产生超声波，以高频率的震荡将水雾化成极微小的水雾，散布到空气中。

    粉尘传感器选择了性能稳定、性价比高的ZPH01，本传感器是采用先进PM2.5检测机理——粒子计数原理，实现对PM2.5的检测，灵敏检测直径1um以上灰尘颗粒物。内置加热器可实现空气的自动吸入，具有外形紧凑、重量轻、易安装、易维护等优点。

    温湿度传感器采用广州奥松电子有限公司生产的，型号为DHT11。该传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信，仅仅需要一个I/O口。传感器内部湿度和温度数据40Bit的数据一次性传给单片机，数据采用校验和方式进行校验，有效的保证数据传输的准确性。DHT11功耗很低，5V电源电压下，工作平均最大电流0.5mA。