轎車內(nèi)環(huán)境測控系統(tǒng)設計

o第1章緒 1.1課題的研究背 1.2國內(nèi)外研究現(xiàn) 第2章系統(tǒng)方案設 2.1系統(tǒng)總體設 2.2有害氣體檢測方案設 2.3主控的選 2.4傳感器選 2.5人機交互方案設 第3章硬件電路設 3.1最小系統(tǒng)電路設 3.2傳感器電路設 3.2.1溫濕度檢測電 3.2.2有害氣體檢測電 3.2.3SGP30傳感器電 3.2.4MQ-2煙霧檢測傳感器電 3.2.5MQ- 乙醇檢測電 3.3鍵盤顯示電路設 3.4電路的設 3.5控制執(zhí)行電路設 第4章軟件設 4.1主控MSP430F149整體程序設 4.2溫濕度程序設 4.3SGP30傳感器程序設 4.5煙霧傳感器處理程序設 4.6LCD顯示程序設 程序設 4.7.1聲光4.7.2語音提 第5章環(huán)境保護與社會經(jīng)濟效 系統(tǒng)選材與環(huán)境的影 系統(tǒng)設計對社會可持續(xù)發(fā)展的影 5.3系統(tǒng)的經(jīng)濟效益分 結(jié) 致 參考文 附 oooooooooooooo1.1課題的研究背o

1 oo 自1980o1989年制定并實施了P61307-98“汽車評估標準和方法”。按照德意 o 訂的相關要求。同時車內(nèi)皮革、黏合劑等物品中含有二甲苯 、訂 空氣 o o 情緒和注意力，可能造成潛在的交通事故。長期坐這種車對健康有害，重時甚至造 o事件，或許意味著這起事件引起了 的關注。2005年3月某位的o o o 后 o訟，因 o標準，導致妻子被苯。盾，用來推動檢測和監(jiān)督汽車中的空氣質(zhì)量。20044 oo 化碳 ooo o oo 線根據(jù)汽車工業(yè)遠 的《中國發(fā)展前景和投資機會》，車線oo 系統(tǒng)，溫濕度o o oo1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)現(xiàn)代汽車工業(yè)被視為知識、信息和技術高度發(fā)達的產(chǎn)業(yè)。十九世紀后期的時候歐美發(fā)達國家都有環(huán)境自動實時監(jiān)測系統(tǒng)，其中地理信息系統(tǒng)（GIS）技術和o （GPS）技術被使用在了汽車環(huán)境監(jiān)測問題中。目前，國際主要o oo輛環(huán)境監(jiān)測，后來一些部委和公司開始研究開發(fā)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。2000oo o o ooooooooooooooooo2.1系統(tǒng)總體設

2該系統(tǒng)選擇MSP430F149單片機作為轎車車內(nèi)環(huán)境測控系統(tǒng)設計的主oo o超閾 o 集模塊、A/D轉(zhuǎn)換電路、LCD液晶顯示電路以及模塊電路，車輛內(nèi)部環(huán) oo ooooooooooo2.1o2.2有害氣體檢測方案設oooo oo oo 2.3主控的選方案一：嘗試使用SP430F149系列單片機。SP430是TI公生的，o 用SP430來實現(xiàn)低能耗。當然，質(zhì)量好，價格也方案二：選 o o 這些單片機用起來都大同小異，這個要是學會了其中一種另一款也差不2.4傳感器選o硬件電路簡單、而且采用數(shù)字型內(nèi)部高度集成的良好特點，內(nèi)部集成有A/Doo 在 o 檢測：金屬氧化物傳感器Sgp30的特點是在一 上o成了多個傳感器單元，此外，SGPoo oo o 少的。該系統(tǒng)采用MQ-3探頭搭建的乙醇檢測模塊能夠測量車內(nèi)環(huán)境中 2.5人機交互方案設計 信息并獲得反饋，所以一個良好的人機交互方案設計是不可缺少的。 性（Visibilityofsystemstatus）、用戶任意操作性（Usercontrolandfreedom）o一致性（Consistencyandstandards）o 和蜂鳴器組成聲 系統(tǒng)，環(huán)境檢測信號值超過閾值的時候，LED燈閃爍 。語音交互功能由DY-SV17F智能語音模塊配合單oo感 ooooooo3o3.1最小系統(tǒng)電路o o 的最小系統(tǒng)電路主要由六部分組成：供電電路、時路、JTAG程 oo 伏電壓輸出電路的穩(wěn)壓并且將5V轉(zhuǎn)為3.3V，它是一個效率很高的電壓 。這 的輸入電壓只需在3.3V以上就可以正常工作，效率很高oo 輸入VCC為5V，輸入輸出各有0.1uF電容和100uF電容濾波，1管腳接地o o1oo

VCC33.1oo oo

3.23.2傳感器電路設計o3.2.1溫濕度檢測ooo oo 1VCC1

o3.2.2有害氣體檢測電o

3.6135空o ，5率，設計MQ-135電路可將有害氣體濃度變化變成電導率的變化從而被單片機處理oooooooooo33TD0TD0TA087IN4 0

1234 1AB1AB2Mo04oo45o裝

o3.2.3SGP30傳感器電

3.7 oooooooooooSGP30可提供空氣質(zhì)量中的二氧化碳（CO2）和等有害物的含量，3.9ooooo

11234Header根據(jù)轎車車內(nèi)有害氣體濃度標準，當轎車車內(nèi)甲烷濃度≥0.11mg/m3，o者一氧化碳濃度≥1.10mg/ 的時候，就會發(fā) 信號，車內(nèi)人員需做出o3.2.4MQ-2煙霧檢測傳MQ-2oo 顯然地煙氣濃度愈高，電阻愈小，那么可以推斷出來，輸出電阻就愈低，輸模擬信號也越大，MQ-2對氣體檢測非常精準，量程大小合適，可精確到小數(shù)oo 電路原理圖如圖3.10所示。 o ooo

o3.10o3.2.5MQ- 乙醇檢測電MQ-3ooMQ-3乙醇檢測也是通過檢測電導率的變化來反映空氣中濃度的情況，電路原理圖如圖3.11所示。ooooooooo圖3.11MQ- 3.3鍵盤顯示電路裝oo1231234訂ooHeader3.12 按鍵用于向MCU輸入信息，按鍵種類繁多，功能有簡有繁，生活中隨ooo50mso10ms這里用3個獨立按鍵，它們通過上拉電阻將單片機I/O口拉高，按鍵被按VCC3o oo

SW- 電路的設計

3.13使用蜂鳴 時，無法直接使用單片機的I/O端口驅(qū)動，因為只有電o50~100mAI/Oo o電路，作為蜂鳴器功率驅(qū)動裝置。本系統(tǒng)以8050三極管為，采用NPNo3.143.14ooooooo除了蜂鳴 之外，Dy-sv17f智能語音接口模塊也融合了以下幾大功o模塊，分別是，I/O引腳微電路、UARTMP35WD3-5W、4歐姆的揚聲器。不光如此，Dy-sv17f4Mbyteo本地保存聲音文件，可 MP3，WAV等其他格式的音頻文件。Dy-o貝到模塊內(nèi)部。模塊實物圖如圖3.15所示。ooooooooo圖3.15DY-SV17F該模塊支持多種模式，可以通過輸入輸出分段觸發(fā)，語音模塊也可以通過o9600atobit1位，InspectionpositionNI/O 有兩種類型的I/O觸發(fā)模式，組合I/O模式和單獨I/O模式的組合，其中每 o o 放中途有新的信息觸發(fā)，則新的語音 完畢后停 。如果它一 oooooooooo3.16oTA1~TA8這8個單片機引腳輸出 ”信號的時候，該系統(tǒng)就會發(fā)o曲111111101111110111111100111110111111101011111001111110000制00000oooo 空空oo

3.17oooooooooooooooooooooooooo4o4.1主控MSP430F149整體程序主控MSP430F149整體程序設計包括各傳感器數(shù)據(jù)獲取、LCD顯示程oo4.14.1ooooooooooo4.2溫濕度程序設 oo據(jù)傳輸。16位得到的數(shù)據(jù)與濕度16位與溫度有關8位提o問題），放棄這次數(shù)據(jù)。編寫DHT11_Read_Data()函數(shù)溫濕度數(shù)據(jù)，通o 始信號送給模塊，然后從機（DHT11溫濕度傳感器）接收起始信號發(fā)出應答oooo為輸入的）。然后傳感器模塊會將data線置低電平，接著單片機 電平信號。之后傳感器模塊會將data線重新拉高，并且單片機等候約40us后 data引腳電平，低電平時為“0”，高電平時為“1”o o當data線被拉低大約50us的時候，意味著數(shù)據(jù) o4.2o 程序流程圖如圖4.3所示ooooooooo圖4.3溫濕度程序流程溫濕度函數(shù)：temp代表溫度值(范圍:0~50°)，humi表示濕度值(范圍:20%~90%)，返回值：0表示正常；1表示失敗：4.3SGP30傳感器程序ooooooooo oSGP30是數(shù)字傳感器，直接使用I2C接口進 ，如圖4.5是oooooooooooooooooooooooo圖圖4.6SGP30傳感器程序設訂ooo4.5煙霧傳感器處理程序設計o線該系統(tǒng)使用的MQ-2煙霧傳感器內(nèi)部集成了 它是一個8線A/D轉(zhuǎn)換器。ADC08093 oA/D轉(zhuǎn)換開始后，EOCoOEo當傳感器檢測到要測量的氣體時，電壓增加0.1Vooooooooooooooooo 4.6LCD顯示程序設與LCD相關的程序代碼在lcd.c和lcd.h里，分 LCD的驅(qū)動庫文線和頭文件。LCD_WR_Byte()是寫入一個字節(jié)函數(shù)，LCD_Display_On(void)開線LCD_ShowChar(u8x,u8yu8chr)函數(shù)，x,yoooooooooooooooooooooLCD清屏子函數(shù)：voidoLCD指定位置顯示一個字符,包括部分字符,x，y是開始顯示第一個字線符的坐標:voidLCD_ShowChar(u8x,u8y,u8chr)；顯示數(shù)字函數(shù)：voidLCD_ShowNum(u8x,u8y,u32num,u8len,u8size2) 程序設 4.7.1 采用LED和蜂鳴器組 部分，LED電路主要由上拉電阻ooLEDI/O o o蜂鳴器電平信號置為高電平，LED300毫秒，恢復電平。這樣就會形成LED閃爍、蜂鳴器“滴~滴”，程序流程圖如圖4.9oooooooooooo4.7.2語音提 圖4.9聲 在模塊內(nèi)部ram中oo線I/O4.10ooooooooooooooooooo 圖4.10程序流程圖0000x.MP3是上位機錄制的語音 oooooooo5.1系統(tǒng)選材與環(huán)境的影oo o o 主要包括沖擊、碰撞、離心加速度、振動、等，會造成機器的永久性損壞。oo o危害并不 o 有 oo5.2系統(tǒng)設計對社會可持續(xù)發(fā)展的本文以 最小oo5.3系統(tǒng)的經(jīng)濟效益分o改善 o多種探測器 ooooooooooooooooooooooo ，圍繞MSP430F149設計一套監(jiān)測系統(tǒng)，可以安裝 車上，實現(xiàn)對o o 訂根據(jù)實際需要做出一些調(diào)整，不能僅僅查 進行設計，需要做出一訂靈活的調(diào)整。選擇主 時，可以參考的有飛 系列 ，經(jīng)過對比之后我選擇了 oo 需要設計單片機供電系統(tǒng)，選用 實現(xiàn)5V轉(zhuǎn)3.3V的穩(wěn)壓，另外 o ooomain oo霧 濃度等信息，當超出閾值的時候發(fā)出聲 和語音提示并且通過oo動化。這大學四年里我掌握了C/C++Keil、IARo發(fā)環(huán)境對飛 、32等單片機進行編程，學會了使用AltiumDesigner設計 oo 訂這里 訂四年前， oo ooooooooooooooo[1]康團結(jié).多傳感器數(shù)據(jù)處理的列車環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)[D].西南交通大學o . .釀 o o . 供 .裝 何勉.基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室環(huán) 系統(tǒng)設計[J].陜西理工大學學報(自然科學 版),2020,36(03):54- .基于ARM11的溫室環(huán)境參數(shù)自動調(diào)控系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 院 汽車乘務艙模擬環(huán)境納米光凈化效應與建模研究[D].東北林業(yè)大學[11]JiaxiongWen.Designof ligentgreenhouseautomaticcontrolsystembasedonlanguage[P].Proceedingsofthe20162ndWorkshoponAdvancedResearchoTechnologyinIndustryo[12]JamshidiSama