CN102745044A - 一种汽车空气净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车空气净化系统，该系统基于单片机AT89C51控制，通过烟尘浓度传感器对烟尘颗粒自动进行检测，从而控制空气净化器的运转，该系统包括：控制单元，系统采用AT89C51单片机，接收来自烟尘浓度传感器检测输入的各种信息，并进行相应的处理，控制汽车空气净化装置的运作；烟尘浓度传感器，感知汽车车厢厢内烟尘颗粒是否存在，将感知到的烟尘浓度信号转化为电压信号，并经过信号放大等处理电路，输入到单片机AT89C51，从而控制空气净化装置的运作，使车厢内的空气保持清洁；汽车空气净化器，主体结构由鼓风电动机、过滤器、鼓风机调风门及壳体等构成。

Description

一种汽车空气净化系统

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种基于单片机AT89C51控制的汽车空气净化系统。

背景技术

随着汽车电子化进程的加快，对汽车舒适性、安全性、环保性等方面都提出了更高的要求。在汽车车厢内，因乘客吸烟或从车外侵入灰尘等造成车内空气污染，将严重危害到人体健康。为此设计出一种自动空气净化系统以满足人们对高品质汽车性能的要求显得很有必要。现在汽车上广泛使用的空气净化装置是汽车空调系统的一部分，而且只有高级轿车才有，普通轿车并没有空气净化装置。因此设计出一种简单、实用、运行可靠、成本低、独立于汽车空调系统运行的自动空气净化系统。系统通过烟尘浓度传感器对烟尘颗粒自动进行检测，从而控制空气净化器是否运转，达到净化车厢内空气的目的。此外，系统还具有智能手动与自动切换的功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于单片机AT89C51控制的汽车空气净化系统。

实现本发明目的的技术方案是：一种汽车空气净化系统，该系统基于单片机AT89C51控制，通过烟尘浓度传感器对烟尘颗粒自动进行检测，从而控制空气净化器的运转，该系统包括：

控制单元，系统采用AT89C51单片机，接收来自烟尘浓度传感器检测输入的各种信息，进行相应的处理，控制汽车空气净化装置的运作；

烟尘浓度传感器，感知汽车车厢厢内烟尘颗粒是否存在，将感知到的烟尘浓度信号转化为电压信号，并经过信号放大等处理电路，输入到单片机AT89C51，从而控制空气净化装置的运作，使车厢内的空气保持清洁；

汽车空气净化器，主体结构由鼓风电动机、过滤器、鼓风机调风门及壳体等构成。

作为本发明的进一步改进，所述控制单元AT89C51单片机的外部中断口还设有控制开关，由驾驶员手动操作此空气净化系统的启动/停止运行。

作为本发明的进一步改进，所述烟尘浓度传感器内部采用了脉冲振荡电路来防止烟尘浓度传感器受外部干扰而引起误动作，即使射入相同波长的红外光，因它们的脉冲周期不同，烟尘浓度传感器也不会误判断。

作为本发明的进一步改进，所述烟尘浓度传感器内部还设有定时、延时电路，即使没有检测到烟雾，空气净化装置中的鼓风电动机一旦运转起来，也只能继续旋转2 min后而自动停止工作。

作为本发明的进一步改进，所述控制单元执行下列步骤： 

 （1）发光二极管产生肉眼看不见的间歇红外光，在空气中没有烟雾的情况下，红外光射不到光敏二极管，三极管组成的开关电路处于截止状态，空气净化装置中的鼓风电动机不运转；

 （2）当烟雾进入烟尘浓度传感器时，间歇的红外光使烟尘粒子漫反射进入光敏器件，这时光敏二极管导通，烟尘浓度传感器就感知到烟雾的存在，接通空气净化装置中的鼓风电动机电路而使之运转，开始净化处理。

作为本发明的进一步改进，所述步骤（2）中的汽车空气净化装置的主体结构由鼓风电动机、过滤器、鼓风机调风门及壳体等构成，过滤器装入活性炭滤纸以中和除臭剂，鼓风电动机旋转时带动风扇旋转，在吸风口处把灰尘、烟雾等吸入，把经滤清器过滤、除臭的清新空气在出风口处吹向汽车车厢内。

本发明利用单片机AT89C51及烟尘浓度传感器，实时检测输入的各种信息，并进行相应的处理，控制汽车空气净化装置的运作，从而控制空气净化装置的运作，使车厢内的空气保持清洁的功能。

本发明的有益效果在于：

（1）本方法突破了传统汽车空气净化装置是汽车空调系统的一部分，作为一个独立的系统进行运行；

（2）具有节能的特性，当烟尘浓度传感器检测到车厢内的烟尘颗粒时，空气净化装置自动运作，从而达到净化空气的目的，如果没有检测到烟尘颗粒，空气净化装置就不运作，以免造成不必要的能量损耗；

（3）系统还具有较强的灵敏度以及抗干扰能力，受外界环境影响较小；

（4）整体系统结构简单、性能稳定、环保节能、具有智能发现和判断被测范围内烟尘浓度是否超标，并能做出相应的动作。

附图说明

图1是本发明实施例1汽车空气净化系统结构示意图；

图2是本发明实施例1烟尘浓度传感器的内部电路结构图；

图3是本发明实施例1空气净化器的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例做进一步说明。

汽车空气净化系统的硬件组成如图1所示，系统主要由AT89C51单片机及其外围电路、烟尘浓度传感器、空气净化装置、外部控制开关等部件构成，单片机AT89C51是一种带有4K字节闪存可编程可擦除的只读存储器，具有低电压、高性能CMOS8位微处理器，与工业标准的MCS-51单片机指令集和输出管脚相兼容，AT89C51单片机为很多嵌入式系统提供一个灵活性高且价廉的方案。在系统中，它主要接收来自烟尘浓度传感器检测输入的各种信息，并进行相应的处理，控制汽车空气净化装置的运作；烟尘浓度传感器感知汽车车厢厢内烟尘颗粒是否存在，将感知到的烟尘浓度信号转化为电压信号，并经过信号放大等处理电路，输入到单片机AT89C51，从而控制空气净化装置的运作，使车厢内的空气保持清洁；汽车空气净化器的主体结构由鼓风电动机、过滤器、鼓风机调风门及壳体等构成。

图2是本发明实施例1烟尘浓度传感器的内部电路结构图，烟尘浓度传感器是由发光二极管、光电二极管以及信号处理电路等组成。通过烟尘浓度传感器的开口缝隙，空气能自由流动，发光二极管产生肉眼看不见的间歇红外光，在空气中没有烟雾的情况下，红外光射不到光敏二极管，三极管组成的开关电路处于截止状态，空气净化装置中的鼓风电动机不运转；反之当烟雾进入烟尘浓度传感器时，间歇的红外光使烟尘粒子漫反射进入光敏器件，这时光敏二极管导通，烟尘浓度传感器就感知到烟雾的存在，接通空气净化装置中的鼓风电动机电路而使之运转，开始净化处理。此外，为防止烟尘浓度传感器受外部干扰而引起误动作，传感器内部还采用了脉冲振荡电路，即使射入相同波长的红外光，因它们的脉冲周期不同，烟尘浓度传感器也不会误判断。另外，烟尘浓度传感器内部还设有定时、延时电路，它们的作用是即使没有检测到烟雾，空气净化装置中的鼓风电动机一旦运转起来，也只能继续旋转2min后而自动停止工作。

图3是本发明实施例1空气净化器的结构图，汽车空气净化器的主体结构由鼓风电动机、过滤器、鼓风机调风门及壳体等构成。过滤器装入活性炭滤纸以中和除臭剂，活性炭一般使用3～6个月就需要更换。鼓风电动机旋转时带动风扇旋转，在吸风口处把灰尘、烟雾等吸入，把经滤清器过滤、除臭的清新空气在出风口处吹向汽车车厢内。

具体实施步骤如下：

（1）       初始化本系统，通过外部控制开关启动汽车净化系统；

（2）       烟尘浓度传感器对烟尘颗粒进行检测；

（3）       烟雾进入烟尘浓度传感器时，间歇的红外光使烟尘粒子漫反射进入光敏器件，这时光敏二极管导通，烟尘浓度传感器就感知到烟雾的存在，接通空气净化装置中的鼓风电动机电路而使之运转，开始净化处理； 

在空气中没有烟雾的情况下，红外光射不到光敏二极管，三极管组成的开关电路处于截止状态，空气净化装置中的鼓风电动机不运转。

Claims (7)

1.一种汽车空气净化系统，该系统基于单片机AT89C51控制，通过烟尘浓度传感器对烟尘颗粒自动进行检测，从而控制空气净化器的运转，该系统包括：

控制单元，系统采用AT89C51单片机，接收来自烟尘浓度传感器检测输入的各种信息，并进行相应的处理，控制汽车空气净化装置的运作；

烟尘浓度传感器，感知汽车车厢厢内烟尘颗粒是否存在，将感知到的烟尘浓度信号转化为电压信号，并经过信号放大等处理电路，输入到单片机AT89C51，从而控制空气净化装置的运作，使车厢内的空气保持清洁；

汽车空气净化器，主体结构由鼓风电动机、过滤器、鼓风机调风门及壳体等构成。

2.根据权利要求1所述的一种汽车空气净化系统，其特征是，所述该控制单元采用AT89C51单片机，与工业标准的MCS-51单片机指令集和输出管脚相兼容，AT89C51单片机的外部中断口还设有控制开关，由驾驶员手动操作此空气净化系统的启动/停止运行。

3.根据权利要求1所述的一种汽车空气净化系统，其特征是，所述，烟尘浓度传感器由发光二极管、光电二极管以及信号处理电路等组成。

4.根据权利要求1或3所述的一种汽车空气净化系统，其特征是，所述，烟尘浓度传感器内部采用脉冲振荡电路来防止烟尘浓度传感器受外部干扰而引起误动作。

5.根据权利要求1或3所述的一种汽车空气净化系统，其特征是，所述，烟尘浓度传感器内部设有定时、延时电路，即使没有检测到烟雾，空气净化装置中的鼓风电动机一旦运转起来，只能继续旋转2 min后而自动停止工作。

6.根据权利要求1所述的一种汽车空气净化系统，其特征是，所述，汽车空气净化器的主体结构由鼓风电动机、过滤器、鼓风机调风门及壳体等构成，过滤器装入活性炭滤纸以中和除臭剂，鼓风电动机旋转时带动风扇旋转，在吸风口处把灰尘、烟雾等吸入，把经滤清器过滤、除臭的清新空气在出风口处吹向汽车车厢内。

7.根据权利要求1或2所述的一种汽车空气净化系统，其特征是，所述控制单元执行下列步骤： 

 （1）发光二极管产生肉眼看不见的间歇红外光，在空气中没有烟雾的情况下，红外光射不到光敏二极管，三极管组成的开关电路处于截止状态，空气净化装置中的鼓风电动机不运转；

 （2）当烟雾进入烟尘浓度传感器时，间歇的红外光使烟尘粒子漫反射进入光敏器件，这时光敏二极管导通，烟尘浓度传感器就感知到烟雾的存在，接通空气净化装置中的鼓风电动机电路而使之运转，开始净化处理。

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