汽車中級工程師論文車內空氣凈化系統設計

所屬分類：經濟論文閱讀次時間：2016-11-11 15:37

本文摘要：汽車中級工程師論文從現有汽車內空氣質量問題之處入手，設計了一套汽車內空氣質量檢測與凈化系統。該系統能夠通過QS-01模塊獲取空氣質量信息，其精度達到秒級小數點后三位，從而可以精確判斷其具體污染程度;采用循環檢測模式，及時檢測處理有害氣體，當車內

　　汽車中級工程師論文從現有汽車內空氣質量問題之處入手，設計了一套汽車內空氣質量檢測與凈化系統。該系統能夠通過QS-01模塊獲取空氣質量信息，其精度達到秒級小數點后三位，從而可以精確判斷其具體污染程度;采用循環檢測模式，及時檢測處理有害氣體，當車內空氣污染度超標時，裝置自動開啟報警模塊，提醒用戶開窗通風，流通車內空氣;采用HEPA前過濾網、活性炭、光觸媒等簡單易操作裝置吸收空氣中有害氣體，并且加入負離子發生器產生具有殺菌作用的活性負氧離子，最終清新車內空氣，使用戶健康出行。并為下一步車載檢測凈化系統的研究奠定了技術基礎和理論基礎。

　　《汽車電器》(月刊)創刊于1962年，由原國家機械工業局主管、長沙汽車電器研究所主辦的技術期刊，全國創辦最早的汽車類技術期刊之一，汽車電器電子行業權威專業雜志。《汽車電器》曾多次被評為國家優秀期刊、全國機械行業優秀期刊、全國汽車行業優秀期刊、湖南省一級科技期刊、湖南省十佳科技期刊;被國內多家數據庫和檢索類期刊收錄; 2001年入選中華人民共和國新聞出版總署“中國期刊方陣雙效期刊”。是一本國家級技術刊物。

　　文章基于汽車內空氣污染背景下設計了一款車載空氣檢測與凈化裝置。汽車工程師論文可以發表哪些期刊該系統以STC89C52單片機為控制核心，采用模塊化設計思想，系統根據QS-01空氣質量傳感器對有害氣體濃度的精確測量，通過采用HEPA前過濾網、活性炭、光觸媒等對車內空氣進行凈化。試驗測試結果表明，該系統能夠準確測試車內有害氣體濃度，并能有效凈化。

　　關鍵詞：

　　QS-01空氣質量傳感器;AD7705模數轉換器;負離子發生器;藍牙傳輸;GSM通信

　　引言

　　隨著空氣污染問題的加重，設計開發環保低碳的車載空氣凈化設備已經成為汽車用品行業的一個趨勢。長時間待在車內的駕乘者通常會有不同程度的疲倦感和昏昏欲睡的感覺，究其原因，主要是由車內空氣缺少流通，氧氣不足，廢氣含量過高引起，因此，車載空氣凈化器應運而生，本文正是基于車內空氣污染背景下設計了一款車載空氣檢測與凈化裝置。

　　1系統設計

　　1.1系統總體框圖

　　綜合考慮現有的各種空氣檢測與凈化方案，我們決定以STC89C52為控制核心，設計了一種汽車內空氣質量檢測與凈化系統。本系統以STC89C52單片機為控制核心，采用模塊化設計思想，由控制模塊、報警模塊、傳感器模塊、A/D轉換模塊、空氣凈化模塊、短信發送GSM模塊、藍牙無線傳輸模塊和LED12864液晶顯示等模塊組成。系統采用QS-01空氣質量傳感器對有害氣體濃度進行精確測量，通過16位∑-△A/D轉換器AD7705實現對數據的精確處理，利用LED12864液晶將所測數據呈現出來，最后通過藍牙傳輸功能將所測數據以及空氣質量狀況傳輸到基于安卓的平板電腦上，并利用GSM模塊將空氣質量指標發送到目標手機上。系統組成框圖如圖1所示。

　　1.2硬件部分設計

　　1.2.1空氣質量檢測模塊

　　空氣質量檢測模塊我們采用的QS—01空氣質量傳感器是一種二氧化錫半導體氣體傳感器，對各種空氣污染源有較高的靈敏度，并具有疾速響應的特點，它的振動頻率是100cmp，振動的垂直高度是4nm，二氧化錫是其感應部位。在傳感器收集到數據后，會經過由AD7705組成的模數轉換模塊，進行模擬信號的數字化處理，此A/D轉換芯片由緩沖器、增益可編程放大器、∑-△調節器、可編程數字濾波器等組成，能夠直接將傳感器檢測到的微弱小信號進行A/D轉換，它具有高分辨率，寬動態范圍，自動校準，優良的抗噪聲性能以及低電壓低功耗等特點，適合于空氣質量測試中微機信號處理的需要。A/D模塊電路連接如下圖所示。

　　1.2.2空氣凈化模塊

　　空氣凈化模塊采用物理凈化與化學凈化相結合的方式，在鼓風機的帶動下能夠最大程度的加快空氣流動速度，并且達到姣好的凈化效果。

　　(1)物理凈化部分

　　采用多層濾網設計。第一層采用初效過濾網，能夠有效的阻擋大顆粒灰塵、毛發等污染物;第二層采用HEPA過濾網，用來除去PM2.5、塵螨、粉塵等較大顆粒物;第三層為活性炭過濾層，能夠有效地吸附甲苯、二甲苯等污染物;最后一層為光觸媒層，能夠在紫外線的照射下產生強烈催化降解作用，從而降解了空氣中有毒有害的氣體并且能夠有效的殺滅多種細菌。

　　(2)化學凈化部分

　　在單片機的驅動下，采用全新的負離子發生器，發射頭使用不銹鋼針連接到一個排式發射極上，能夠更大程度的使負離子均勻發射到空氣中，克服傳統負離子發生器只具有單一普通碳纖維發射頭易沾灰塵且負離子釋放量少的缺點。

　　1.2.3無線通信模塊GSM模塊

　　將GSM射頻芯片、基帶處理芯片、存儲器、功放器件等集成在一塊線路板上，具有獨立的操作系統、GSM射頻處理、基帶處理并提供標準接口的功能模塊。本文使用52單片機通過RS232串口與GSM模塊通信，使用標準的AT命令將汽車內的空氣質量全部發送到指定的手機上。

　　1.2.4無線傳輸藍牙模塊

　　藍牙是一種支持設備短距離通信(一般10m內)的無線電技術。利用“藍牙”技術能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信，使數據傳輸變得更加迅速高效，其數據速率為1Mbps，采用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。核心模塊使用HC-06模塊。接口電平3.3V，可以直接連接單片機，無需MAX232，配對以后當全雙工串口使用。通過此模塊可方便的將測量數據傳送給平板電腦，避免了傳統需有線傳輸的缺陷。

　　2系統測試使用萬用電壓表

　　直流電源專用空氣質量測試儀對該空氣質量檢測與凈化系統進行測試。測得在不同溫度下的誤差如表1所示：在最佳工作溫度下測得不同汽車內系統的測試誤差如表2所示：在最佳工作溫度下測得不同汽車內系統的測試誤差如表2所示：對比驗測得凈化前后有害氣體濃度，發現該系統能夠較好的完成轎車內的空氣質量檢測與凈化任務。