智能汽车空调空气净化系统开发与实现

发布时间：2017-08-02 16:21

  本文关键词：智能汽车空调空气净化系统开发与实现

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【摘要】：随着人们的环保意识逐渐增强,汽车行业也在不断研发低碳环保的车型以及相关的车载设备。随着空气污染愈发严重,随处可见的雾霾成为影响人们身体健康的一个隐患,汽车车载净化设备的开发设计也是当今汽车行业的研究热点,那么智能汽车空调空气净化器的开发也就顺应了发展的要求。长时间的驾车或者乘车,车内的乘客会不同程度的出现眩晕恶心的问题,时间越长这种现象也会越明显,追究其原因主要是废气和污染气体在车内累积,加之车内空气不流通缺少氧气。本课题是针对车内空气污染的状况设计出一种智能汽车空调空气净化系统,研究的主要内容如下：(1)介绍了智能汽车空调空气净化器供电系统的硬件设计和仿真,通过MATLAB中的Simulink组件对供电电源进行仿真。(2)在分析了解智能汽车空调空气净化系统的功能需求和CAN总线技术后,从功能性和经济性上确定了系统的总体设计方案。(3)采用模块化设计思想和新型空气质量传感器技术,基于STM32F103系列单片机开发设计了智能汽车空调空气净化控制系统的软硬件,该系统采集汽车内部空气质量信息,将空气质量传感器采集到的信号经单片机处理后通过CAN总线通信传输给汽车车载电脑,最终在车载显示屏中显示当前车内空气质量。在检测车内空气质量过程中出现空气质量不理想时,系统启动汽车空调空气净化器,实现净化车内空气的闭环控制。(4)利用AltiumDesigner软件绘制了汽车空调空气净化控制系统的电路原理图与PCB图,通过制作电路板和焊接元件完成系统实物的制作,在完成系统硬件的基础上,利用keil软件进行软件系统设计,最终将软件写入硬件系统中完成系统调试,经调试各功能满足设计要求。
【关键词】：净化系统 STM32F103 CAN总线 传感器
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.851
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-9
• ABSTRACT9-17
• 第一章 绪论17-25
• 1.1 课题的研究背景及意义17-19
• 1.1.1 课题的研究背景17-18
• 1.1.2 课题的研究意义18-19
• 1.2 汽车车内空气处理技术介绍及低温等离子净化器的研究现状19-22
• 1.2.1 汽车车内污染空气处理技术介绍19-20
• 1.2.2 汽车车内空气净化器的研究现状20-22
• 1.3 课题的主要研究内容22-24
• 1.3.1 主要研究内容22-23
• 1.3.2 系统的整体设计23-24
• 1.4 本章小结24-25
• 第二章 汽车空调空气等离子净化器的介绍25-37
• 2.1 等离子的基本概念25-28
• 2.1.1 等离子体的分类25-26
• 2.1.2 低温等离子的产生方式26-28
• 2.2 等离子体的空气净化机理28
• 2.3 汽车空调等离子反应器的结构设计方案28-30
• 2.3.1 电晕放电等离子反应器结构方案28-29
• 2.3.2 介质阻挡放电等离子反应器结构方案29-30
• 2.4 等离子反应器高频高压电源的设计30-36
• 2.4.1 电源电路的原理30-31
• 2.4.2 逆变控制电路的设计31-36
• 2.4.3 反馈控制电路36
• 2.5 本章小结36-37
• 第三章 汽车空调空气等离子净化控制系统总体方案37-47
• 3.1 汽车空气净化控制系统的总体方案设计37-39
• 3.1.1 汽车空气净化控制系统设计的功能要求37-38
• 3.1.2 汽车空气净化控制系统整体功能设计方案38-39
• 3.2 微型处理器的选型39-41
• 3.2.1 微型处理器的功能要求39-40
• 3.2.2 STM32F103RBT6微处理器简介40-41
• 3.3 软件开发环境概述41
• 3.4 传感器的选型41-46
• 3.4.1 颗粒物传感器DSM50142-43
• 3.4.2 TGS2600半导体型气敏气体传感器43-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 汽车空调空气净化控制系统软硬件设计47-61
• 4.1 最小系统电路设计47-49
• 4.1.1 供电电路47-48
• 4.1.2 复位电路48
• 4.1.3 时钟电路48-49
• 4.2 空气质量检测传感器模块电路设计49-50
• 4.2.1 TGS2600气敏气体传感器模块电路设计49
• 4.2.2 DSM501颗粒物传感器模块电路设计49-50
• 4.3 通信接口电路50-52
• 4.3.1 RS232通信接口电路50-51
• 4.3.2 CAN通信电路51-52
• 4.4 电压转换模块及其他模块电路52-55
• 4.4.1 电压转换模块52-53
• 4.4.2 等离子净化器控制模块53-54
• 4.4.3 SWD下载仿真接口电路、存储电路与单片机启动设置模块电路54-55
• 4.5 智能汽车净化控制系统各子模块程序设计55-60
• 4.5.1 系统主程序设计55-56
• 4.5.2 TGS2600与DSM501传感器模块程序设计56-58
• 4.5.3 车载显示模块程序设计58
• 4.5.4 CAN通信模块程序设计58-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第五章 智能汽车空调空气净化系统的运行与调试61-71
• 5.1 智能汽车空调空气净化控制系统的调试验证61-64
• 5.1.1 智能汽车空调空气净化控制系统的PCB设计61-62
• 5.1.2 汽车空调空气净化控制器实物调试62-64
• 5.2 智能汽车空调空气净化控制系统各模块功能调试64-66
• 5.2.1 汽车车内空气质量检测传感器模块调试64-65
• 5.2.2 CAN模块与TFTLCD显示屏模块综合调试65-66
• 5.3 智能汽车空调空气等离子净化控制系统的安装66-67
• 5.4 汽车空调空气等离子净化器的电源仿真67-70
• 5.5 本章小结70-71
• 第六章 总结与展望71-74
• 6.1 全文总结71-72
• 6.2 课题展望72-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况77

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6 田原Z，

本文编号：610162