轎車(chē)內(nèi)環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

o第1章緒 1.1課題的研究背 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn) 第2章系統(tǒng)方案設(shè) 2.1系統(tǒng)總體設(shè) 2.2有害氣體檢測(cè)方案設(shè) 2.3主控的選 2.4傳感器選 2.5人機(jī)交互方案設(shè) 第3章硬件電路設(shè) 3.1最小系統(tǒng)電路設(shè) 3.2傳感器電路設(shè) 3.2.1溫濕度檢測(cè)電 3.2.2有害氣體檢測(cè)電 3.2.3SGP30傳感器電 3.2.4MQ-2煙霧檢測(cè)傳感器電 3.2.5MQ- 乙醇檢測(cè)電 3.3鍵盤(pán)顯示電路設(shè) 3.4電路的設(shè) 3.5控制執(zhí)行電路設(shè) 第4章軟件設(shè) 4.1主控MSP430F149整體程序設(shè) 4.2溫濕度程序設(shè) 4.3SGP30傳感器程序設(shè) 4.5煙霧傳感器處理程序設(shè) 4.6LCD顯示程序設(shè) 程序設(shè) 4.7.1聲光4.7.2語(yǔ)音提 第5章環(huán)境保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效 系統(tǒng)選材與環(huán)境的影 系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的影 5.3系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)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(shí)施了P61307-98“汽車(chē)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和方法”。按照德意 o 訂的相關(guān)要求。同時(shí)車(chē)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(zhǎng)期坐這種車(chē)對(duì)健康有害，重時(shí)甚至造 o事件，或許意味著這起事件引起了 的關(guān)注。2005年3月某位的o o o 后 o訟，因 o標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致妻子被苯。盾，用來(lái)推動(dòng)檢測(cè)和監(jiān)督汽車(chē)中的空氣質(zhì)量。20044 oo 化碳 ooo o oo 線根據(jù)汽車(chē)工業(yè)遠(yuǎn) 的《中國(guó)發(fā)展前景和投資機(jī)會(huì)》，車(chē)線oo 系統(tǒng)，溫濕度o o oo1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)被視為知識(shí)、信息和技術(shù)高度發(fā)達(dá)的產(chǎn)業(yè)。十九世紀(jì)后期的時(shí)候歐美發(fā)達(dá)國(guó)家都有環(huán)境自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)和o （GPS）技術(shù)被使用在了汽車(chē)環(huán)境監(jiān)測(cè)問(wèn)題中。目前，國(guó)際主要o oo輛環(huán)境監(jiān)測(cè)，后來(lái)一些部委和公司開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。2000oo o o ooooooooooooooooo2.1系統(tǒng)總體設(shè)

2該系統(tǒng)選擇MSP430F149單片機(jī)作為轎車(chē)車(chē)內(nèi)環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(chē)輛內(nèi)部環(huán) oo ooooooooooo2.1o2.2有害氣體檢測(cè)方案設(shè)oooo oo oo 2.3主控的選方案一：嘗試使用SP430F149系列單片機(jī)。SP430是TI公生的，o 用SP430來(lái)實(shí)現(xiàn)低能耗。當(dāng)然，質(zhì)量好，價(jià)格也方案二：選 o o 這些單片機(jī)用起來(lái)都大同小異，這個(gè)要是學(xué)會(huì)了其中一種另一款也差不2.4傳感器選o硬件電路簡(jiǎn)單、而且采用數(shù)字型內(nèi)部高度集成的良好特點(diǎn)，內(nèi)部集成有A/Doo 在 o 檢測(cè)：金屬氧化物傳感器Sgp30的特點(diǎn)是在一 上o成了多個(gè)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(cè)模塊能夠測(cè)量車(chē)內(nèi)環(huán)境中 2.5人機(jī)交互方案設(shè)計(jì) 信息并獲得反饋，所以一個(gè)良好的人機(jī)交互方案設(shè)計(jì)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(cè)信號(hào)值超過(guò)閾值的時(shí)候，LED燈閃爍 。語(yǔ)音交互功能由DY-SV17F智能語(yǔ)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(shí)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(gè)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(shè)計(jì)o3.2.1溫濕度檢測(cè)ooo oo 1VCC1

o3.2.2有害氣體檢測(cè)電o

3.6135空o ，5率，設(shè)計(jì)MQ-135電路可將有害氣體濃度變化變成電導(dǎo)率的變化從而被單片機(jī)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(chē)車(chē)內(nèi)有害氣體濃度標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)轎車(chē)車(chē)內(nèi)甲烷濃度≥0.11mg/m3，o者一氧化碳濃度≥1.10mg/ 的時(shí)候，就會(huì)發(fā) 信號(hào)，車(chē)內(nèi)人員需做出o3.2.4MQ-2煙霧檢測(cè)傳MQ-2oo 顯然地?zé)煔鉂舛扔?，電阻愈小，那么可以推斷出?lái)，輸出電阻就愈低，輸模擬信號(hào)也越大，MQ-2對(duì)氣體檢測(cè)非常精準(zhǔn)，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(cè)電MQ-3ooMQ-3乙醇檢測(cè)也是通過(guò)檢測(cè)電導(dǎo)率的變化來(lái)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(pán)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(jiǎn)有繁，生活中隨ooo50mso10ms這里用3個(gè)獨(dú)立按鍵，它們通過(guò)上拉電阻將單片機(jī)I/O口拉高，按鍵被按VCC3o oo

SW- 電路的設(shè)計(jì)

3.13使用蜂鳴 時(shí)，無(wú)法直接使用單片機(jī)的I/O端口驅(qū)動(dòng)，因?yàn)橹挥须妎50~100mAI/Oo o電路，作為蜂鳴器功率驅(qū)動(dòng)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(yǔ)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(yáng)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(shí)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(guò)輸入輸出分段觸發(fā)，語(yǔ)音模塊也可以通過(guò)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(dú)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(yǔ)音 完畢后停 。如果它一 oooooooooo3.16oTA1~TA8這8個(gè)單片機(jī)引腳輸出 ”信號(hào)的時(shí)候，該系統(tǒng)就會(huì)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(shè)計(jì)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(shè) oo據(jù)傳輸。16位得到的數(shù)據(jù)與濕度16位與溫度有關(guān)8位提o問(wèn)題），放棄這次數(shù)據(jù)。編寫(xiě)DHT11_Read_Data()函數(shù)溫濕度數(shù)據(jù)，通o 始信號(hào)送給模塊，然后從機(jī)（DHT11溫濕度傳感器）接收起始信號(hào)發(fā)出應(yīng)答oooo為輸入的）。然后傳感器模塊會(huì)將data線置低電平，接著單片機(jī) 電平信號(hào)。之后傳感器模塊會(huì)將data線重新拉高，并且單片機(jī)等候約40us后 data引腳電平，低電平時(shí)為“0”，高電平時(shí)為“1”o o當(dāng)data線被拉低大約50us的時(shí)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?。?.3SGP30傳感器程序ooooooooo oSGP30是數(shù)字傳感器，直接使用I2C接口進(jìn) ，如圖4.5是oooooooooooooooooooooooo圖圖4.6SGP30傳感器程序設(shè)訂ooo4.5煙霧傳感器處理程序設(shè)計(jì)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(gè)8線A/D轉(zhuǎn)換器。ADC08093 oA/D轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，EOCoOEo當(dāng)傳感器檢測(cè)到要測(cè)量的氣體時(shí)，電壓增加0.1Vooooooooooooooooo 4.6LCD顯示程序設(shè)與LCD相關(guān)的程序代碼在lcd.c和lcd.h里，分 LCD的驅(qū)動(dòng)庫(kù)文線和頭文件。LCD_WR_Byte()是寫(xiě)入一個(gè)字節(jié)函數(shù)，LCD_Display_On(void)開(kāi)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(gè)字符,包括部分字符,x，y是開(kāi)始顯示第一個(gè)字線符的坐標(biāo):voidLCD_ShowChar(u8x,u8y,u8chr)；顯示數(shù)字函數(shù)：voidLCD_ShowNum(u8x,u8y,u32num,u8len,u8size2) 程序設(shè) 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(hào)置為高電平，LED300毫秒，恢復(fù)電平。這樣就會(huì)形成LED閃爍、蜂鳴器“滴~滴”，程序流程圖如圖4.9oooooooooooo4.7.2語(yǔ)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(jī)錄制的語(yǔ)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(dòng)、等，會(huì)造成機(jī)器的永久性損壞。oo o危害并不 o 有 oo5.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的本文以 最小oo5.3系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益分o改善 o多種探測(cè)器 ooooooooooooooooooooooo ，圍繞MSP430F149設(shè)計(jì)一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以安裝 車(chē)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)o o 訂根據(jù)實(shí)際需要做出一些調(diào)整，不能僅僅查 進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要做出一訂靈活的調(diào)整。選擇主 時(shí)，可以參考的有飛 系列 ，經(jīng)過(guò)對(duì)比之后我選擇了 oo 需要設(shè)計(jì)單片機(jī)供電系統(tǒng)，選用 實(shí)現(xiàn)5V轉(zhuǎn)3.3V的穩(wěn)壓，另外 o ooomain oo霧 濃度等信息，當(dāng)超出閾值的時(shí)候發(fā)出聲 和語(yǔ)音提示并且通過(guò)oo動(dòng)化。這大學(xué)四年里我掌握了C/C++Keil、IARo發(fā)環(huán)境對(duì)飛 、32等單片機(jī)進(jìn)行編程，學(xué)會(huì)了使用AltiumDesigner設(shè)計(jì) oo 訂這里 訂四年前， oo ooooooooooooooo[1]康團(tuán)結(jié).多傳感器數(shù)據(jù)處理的列車(chē)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[D].西南交通大學(xué)o . .釀 o o . 供 .裝 何勉.基于物聯(lián)網(wǎng)的溫室環(huán) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].陜西理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué) 版),2020,36(03):54- .基于ARM11的溫室環(huán)境參數(shù)自動(dòng)調(diào)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 院 汽車(chē)乘務(wù)艙模擬環(huán)境納米光凈化效應(yīng)與建模研究[D].東北林業(yè)大學(xué)[11]JiaxiongWen.Designof ligentgreenhouseautomaticcontrolsystembasedonlanguage[P].Proceedingsofthe20162ndWorkshoponAdvancedResearchoTechnologyinIndustryo[12]JamshidiSama