基于单片机的汽车智能空气调节系统设计1.pdf

汽车实用技术
2016年第10期
汽车电子
AUTOMOBILE APPL TED TECHNOLOGY
2016NO.10
10.16638/j.cnki.1671-7988.2016.10.047
基于单片机的汽车智能空气调节系统设计
王越,陆天智
(广州市公用事业技师学院城市建设装备制造产业系,广东广州510000
摘要:针对实现汽车内外空气循环及保证车内空气质量的需求,以单片机作为微处理器主控芯片,采用传感器测
定空气主要污染物成分并控制车内外空气循环,设计了一种汽车智能空气调节系统。该系统实现对车内外空气主要
污染物参数的对比显示、控制、报警等。通过测定和对比车内外空气,综合利用空气内外循环装置、车窗和天窗的
开合控制,自动调取最优的換气程度方案。具有操作简便、自动化程度高和价格低廉的优势,有效提高驾乘安全性
和舒适度。实验结果表明:系统运行稳定、可靠
关键词:空气质量;单片机;调节;自动化
中图分类号:TP272文献标识码:A文章编号:1671-7988(2016)10-147-03
Design of intelligent air-conditioning system of vehicles based on single-chip
microcomputer
Wang Yue. Lu Tianzhi
( Faculty of Urban Construction Equipment Manulacturing Industry, Guangzhou Public Utility Tcchnician
Collcgc, Guangdong Guangzhou 510000)
Abstract: Aiming al the update of air circulation of vchicle to cnsurc the in-car air quality, the intelligent air-conditioning
system of vehicle is designed, using single-chip microcomputer as main control chip, sensors to measure and display the
kcy air pollutants, and to control the air circulation devices. Somc functions are realized such as to compare and control tho
key air pollutants in and outside the vehicle, and switch the alarm, by integrated dispatching the air circulation device,
windows and sunroof. The system has user-friendly control, high automatic degree and low price, improving the safety and
com ort level in vchicle. The cxpcrimcntal result shows that this systcm runs well, and has better valuc of practicality and
popularization
Keywords: air quality; single-chip microcomputer; adjustment; automatic
CLC NO. TP272 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)10-147-03
况下,容易形成车内缺氧、一氧化碳中毒等危及乘车人健康
引言
甚至生命的危險环境,而车内外空气交換过多的情况下,又
随着大气环境日益恶化,空间相对密闭的汽车等交通工
容易将大气空间内的悬浮细颗粒物(如PM2.5)、汽车尾气等
具成为人们出行越来越多地选择。但是,车内空间相对密闭笑气带入车内,影响乘车环境的健康度和舒适度。日前车辆
并不能保证空气环境的安全舒适。车内外空气交换过少的情
卒气循环功能均为手动调节,人体对空气质量的感知具有滞
后性及不可靠性,依靠乘车人自体感知米进行操控的空气循
作者简介:王越(1981-),男,工程硕土,高技讲师,就职于广州环功能必然不能满足人们口增强的空气环境改善需求,汽
市公用事业技师学院研究方向为制冷与自动控制技术
万方数括
2016年第10期
王越等:基于单片机的汽车智能空气调节系统设计
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车空气环境智能调节系统的设计与开发,实现车内空气坏境外循坏装置、车窗和天窗的开启程度控制决策,由PO口输
的自动调节与治理,是汽车技术完善的重要趋势
出电机控制信号
卒气流动和循坏调节是目前空气治理的主要方法,智能2.2空气传感模块
控制系统则是实现自动调节卒气流动和循环功能的核心系
空气传感模块対相关空气成分信号的米集是汽车智能空
统。本文使用STC12C5A60S2单片机作为智能控制系统的核气调节系统的基础。木设计采用一氧化碳传感器、氧气传感
心技术,通过单片机编程利配套传感设备的系统设计,对汽器、空气清沽度传感器,检测的空气主要成分包括一氧化碳、
车内外空气坏境的主要化学成分进行对比,从而自动调节车氧气、氨气、PM2.5等。
内空气质量,对改善乘车环境有着重要作用。
本系统一氧化碳传感器MQ-7气体传感器所使用的气敏
材料是在清洁空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2),采用高
1、系统总体构成
低温循环检测方式,低温檢测一氧化碳,高温潸洗吸附的杂
本设计以单片机作为微处理器主控芯片,通过一氧化碳散气体,传感器的电导率随气体浓度増加而増大,使用电路
传感器、氧气传感器、空气清沽度传感器测定车内外空气质可将电导率的变化转換为相对应的输出信号。MQ-7气体传
量,并进行对比,自动调取最优的换气程度方案,通过对空感器对一氧化碳的灵敏度高,这种传感器可检测多种含一氧
气内外循环装置、车窗和天窗的开合进行控制,实现车内空化碳的气体,是一款适合多种应用的低成本传感器。
气质量的提高。系统原理图如图1所示。
本系统臭气传感器MQ135气体传感器所使用的气敏材
天窗控制电路
化喉传感器(车外)
料是在清沽空气中电导率较低的二氧化锡(SnO2)。当传感器
汽车空气文换拉制电路
件感(年内)
所处坏境中存在污染气体时,传感器的电导率随空气中污染
微处理器
氧气传感器
气体浓度的增加而增大。使用简单的电路即可将电导率的变
警电路
空气清洁度传
化转换为与该气体浓度相对应的输出信号。MQ135传感器
图1系统原理图
对氨气、硫化物、苯系蒸汽的灵敏度高,对烟雾和其它有害
的监测也很理想。这种传感器可检测多种有害气体,是一款
2、智能控制硬件配置和实现设计
适合多种应用的低成木传感器。
本系统中氧传感器KE-25气体传感器是由铅阳极、镀金
该系统选用STC12C5A60S2单片机为微处理器,由阴极及特定的酸液组成。氧分子通过不渗水的树脂薄膜进
STC12C5A60S2负责控制,STC12C5A60S2单片机内部集成
电化学电池在金电极发生还原反应。在两电极间的电流同被
了