摘要：随着我国经济的迅速发展，人们生活水平的显著提高，家家有车的现象成了常见的事情，人们对于车的追求也越来越浓烈。但是人们常常忽略了车内的空气质量问题。车内的空气污染物主要包括PM2.5等固体颗粒物、二氧化碳以及甲醛等有害气体。如果人们长时间在这样封闭的环境中，会给人们的身体健康带来伤害。因此，我们需要设计一款能够监测车内空气质量的系统。

当车内的空气污染物浓度超标时，可能会给驾乘人员造成严重的后果。为了让人们可以及时地了解车内的空气质量的状况，获取甲醛、PM2.5、二氧化碳的浓度，以便能够采取有效的方法来改善车内的空气质量，提高开车安全系数，本文设计了一个基于STC89C52控制器的车载空气质量监控系统。

该系统是由监测模块与执行模块组成的。监测模块的功能是利用PM2.5传感器、甲醛传感器以及二氧化碳传感器对车内的PM2.5、甲醛以及二氧化碳的浓度进行监测；并将采集到的数据发送给单片机。而执行模块的主要作用是当采集的数据超过车内污染物的参数值时，系统就会发出警报，或者驱动芯片会带动风扇电机转动；当采集数据没有超过车内污染物的标准值时，系统将会继续进行监控。从而就完成了对车内空气质量的实时监测。

关键词  车内空气质量；STC89C52；甲醛浓度；PM2.5浓度；CO2浓度；空气净化装置

目录

摘要

Abstract

1 绪 论-1

1.1-研究背景及意义-1

1.2-车载空气质量状况分析-1

1.3-车载空气质量监控系统的研究分析-3

1.4-研究内容与文章结构-6

2车载空气质量检测所用关键技术-7

2.1 PM2.5检测-7

2.1.1称重法-7

2.1.2 β射线法-7

2.1.3微量震荡天平法-7

2.1.4 光散射法-8

2.2二氧化碳检测-8

2.2.1红外吸收型-9

2.2.2非分光红外型-9

2.2.3固体电解质式-10

2.2.4半导体式-10

2.3甲醛检测-10

2.3.1甲醛电化学式传感器-11

2.3.2甲醛氧化物传感器-11

2.3.3甲醛声波传感器-11

2.4本章小结-12

3车载空气质量监控系统硬件设计-13

3.1车载空气质量监控系统的总体方案设计-13

3.2主要元器件的选用-14

3.2.1 甲醛传感器的选型-14

3.2.2 PM2.5传感器的选型-15

3.2.3 二氧化碳传感器的选型-17

3.2.4控制器的选型-18

3.2.5显示屏的选型-20

3.2.6驱动芯片的选型-21

3.2.7 A/D转换器的选型-22

3.3硬件电路的设计-23

3.3.1甲醛传感器的电路设计-23

3.3.2 PM2.5传感器的电路设计-24

3.3.3二氧化碳传感器电路设计-24

3.3.4单片机最小系统电路图-25

3.3.5显示模块电路设计-26

3.3.6电源模块电路设计-26

3.3.7键盘模块电路设计-27

3.3.8报警模块电路设计-28

3.3.9 风扇电机驱动电路-28

3.4 PCB板的设计-29

3.5本章小结-30

4 车载空气质量监控系统软件-32

4.1车载空气质量监控系统总体程序设计-32

4.2子程序模块程序设计-33

4.2.1 甲醛浓度检测程序设计-33

4.2.2 PM2.5浓度检测程序设计-35

4.2.3 二氧化碳浓度检测程序设计-36

4.2.4 系统报警模块程序设计-37

4.2.5 A/D转换程序设计-38

4.2.6 风扇调速程序设计-39

4.3 本章小结-40

5车载空气净化装置的结构设计-41

5.1车内空气污染物的净化方式-41

5.1.1机械过滤式-41

5.1.2等离子式-41

5.1.3负离子式-41

5.1.4光触媒式-41

5.1.5臭氧式-42

5.1.6静电式-42

5.2车载空气净化器的设计方案-42

5.2.1 车载空气净化器的外观设计-42

5.2.2 车载空气净化装置的内部设计-42

5.3 车载空气净化装置的三维图-43

结论-45

参考文献-46

致谢-47