2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、<p>  車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)</p><p>  【摘要】本文介紹了車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的工作原理,對(duì)其控制器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,指出此控制器可以滿足車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的要求,并為以后產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供重要的理論和實(shí)踐參考。 </p><p>  【關(guān)鍵詞】太陽(yáng)能蓄能,通風(fēng)空調(diào),控制器的設(shè)計(jì) </p><p>  引

2、言:在現(xiàn)代社會(huì)汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘I钪蟹浅V匾慕煌üぞ撸瑫r(shí)車主對(duì)汽車的功能也提出更多的要求。如汽車在使用過(guò)程中如何避免聞到一股“異味”(主要是揮發(fā)性有機(jī)化合物:甲醛、丙酮、二甲苯等) 、電瓶虧電而不能啟動(dòng)和夏熱冬冷(夏季,人們離車后再次進(jìn)入車內(nèi)時(shí)車內(nèi)溫度太高;冬季,車主進(jìn)入車內(nèi)時(shí),車內(nèi)寒氣逼人)的現(xiàn)象?;诖?,本課題組在進(jìn)行市場(chǎng)調(diào)研后,提出了利用太陽(yáng)能來(lái)改善車內(nèi)空氣品質(zhì)及蓄能應(yīng)用研究的方案。 </p><p&g

3、t;  1車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)成 </p><p>  1.1太陽(yáng)能光伏板。太陽(yáng)能光伏板的作用是將太陽(yáng)輻射能直接轉(zhuǎn)換成電能,供負(fù)載使用或存貯于蓄電池內(nèi)備用。車用太陽(yáng)能光伏板一般安裝于車頂上,通過(guò)光伏板調(diào)節(jié)器與車輛電瓶連接,即可將太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成電能存貯于蓄電池內(nèi),是太陽(yáng)能蓄能系統(tǒng)的主要組成部分。 </p><p>  1.2 空氣凈化器。負(fù)離子本身無(wú)色無(wú)味綠色環(huán)保,不僅可以使人

4、精神振奮,還可以凈化空氣。本系統(tǒng)采用負(fù)離子發(fā)生器作為空氣凈化裝置,負(fù)離子發(fā)生器是本身無(wú)種利用高電壓電離空氣,從而產(chǎn)生高濃度負(fù)離子,凈化空氣的裝置。 </p><p>  1.3通風(fēng)裝置。通風(fēng)裝置主要在夏季使用,由于溫室效應(yīng)的作用,車內(nèi)的空氣比車外的空氣溫度高,高溫會(huì)使車內(nèi)產(chǎn)生有毒氣體。機(jī)械通風(fēng)后可以把車內(nèi)異味排出車外,保持車內(nèi)空氣清新,當(dāng)再次進(jìn)入車內(nèi)時(shí)不再有炙熱的感覺(jué),同時(shí)享受無(wú)毒無(wú)害的乘車環(huán)境。通風(fēng)機(jī)安裝在前擋

5、水導(dǎo)流槽外循環(huán)的入口處,停車時(shí)打開(kāi)外循環(huán)風(fēng)門,通風(fēng)機(jī)便開(kāi)始抽風(fēng)工作。 </p><p>  1.4加熱裝置。該加熱裝置采用PTC材料作為電加熱元件,工作電壓有12V、24V可控,熱介質(zhì)為PTC,其發(fā)熱器部分具有自動(dòng)控制溫度、節(jié)省電能的性能。PTC加熱裝置的安裝位置一般在車輛的中心位置,也可以設(shè)置在前排座椅的下方,利用鋁合金散熱片進(jìn)行自然對(duì)流散熱;當(dāng)車內(nèi)空間較大時(shí),可以在鋁合金散熱片上方加裝軸流風(fēng)扇的方法,進(jìn)行強(qiáng)制

6、對(duì)流散熱,為寒冷的冬季營(yíng)造了一個(gè)溫暖的車內(nèi)舒適空間。 </p><p>  1.5控制器??刂破魇钦麄€(gè)太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的指揮中心,控制著整個(gè)系統(tǒng)的正常工作。它包括啟閉裝置、功能選擇裝置和液晶顯示裝置等, 控制器采用了集成電路,利用單片機(jī)控制各個(gè)功能的選擇。外觀如圖一 </p><p>  2車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)控制器硬件的設(shè)計(jì) </p><p>  

7、車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)控制器的單片機(jī)選用STC12C5A60S2_LQFP48,該單片機(jī)的主要性能:工作電壓為5.5~3.5V;flash程序存儲(chǔ)器空間為60K;片上集成1280字節(jié)RAM;通用I/O口44個(gè);A/D轉(zhuǎn)換, 10位精度ADC,共8路;獨(dú)立波特率發(fā)生器;內(nèi)置復(fù)位;有看門狗等。 </p><p>  2.1單片機(jī)端口分配。P33~P40、P26~P28用于液晶顯示;P44和P45用于二極管顯示;

8、P22和P23用于溫濕度采集;P43用于光照強(qiáng)度采集;P46~P47和P2~P3用于繼電器控制;P13用于蜂鳴器;P9~P12用于功能選擇。 </p><p>  2.2電源電路。電源為汽車電瓶,電源電路主要包括電源開(kāi)關(guān)、肖特基二極管、電容器、五端穩(wěn)壓集成塊、電感、電阻和發(fā)光二極管等組成,為控制器和繼電器提供+5V工作電源。肖特基二極管、電容器和電感主要作用是調(diào)壓和濾波;五端穩(wěn)壓集成塊作用是得到+5V電壓;電阻的

9、作用是限流;發(fā)光二極管用于電源指示。 </p><p>  2.3復(fù)位電路??刂破魃想姇r(shí),電容器充電,在電阻R8上出現(xiàn)電壓,單片機(jī)復(fù)位;短期內(nèi),電容器充滿,在電阻上電流為0,電壓也為0,單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。 </p><p>  2.4晶振電路。晶振電路主要包括晶體振蕩器、電阻和電容,其作用是與單片機(jī)內(nèi)部組成震蕩電路,產(chǎn)生12MHz頻率的震蕩信號(hào),為單片機(jī)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘,提供單片機(jī)所需的各種

10、觸發(fā)信號(hào)。 </p><p>  2.5液晶顯示。液晶顯示采用OCMJ4X8C中文液晶顯示模塊,主要顯示汽車內(nèi)溫度和濕度。該模塊內(nèi)置2M-位中文字型ROM (CGROM) 總共提供8192 個(gè)中文字型(16x16 點(diǎn)陣),16K-位半寬字型ROM (HCGROM) 總共提供126 個(gè)符號(hào)字型(16x8 點(diǎn)陣),64 x 16-位字型產(chǎn)生RAM (CGRAM),另外繪圖顯示畫(huà)面提供一個(gè)64x256點(diǎn)的繪圖區(qū)域(GD

11、RAM),可以和文字畫(huà)面混和顯示。 </p><p>  2.6溫濕度檢測(cè)電路。溫濕度傳感器采用SHT10,該溫濕度傳感器的特點(diǎn)如下:①相對(duì)濕度和溫度的測(cè)量兼有露點(diǎn)輸出;②全部校準(zhǔn),數(shù)字輸出;③接口簡(jiǎn)單(2-wire),響應(yīng)速度快;④超低功耗,自動(dòng)休眠;⑤出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性;⑥超小體積(表面貼裝);⑦測(cè)濕精度±4.5%RH,測(cè)溫精度±0.5℃(25℃)。 </p><p>

12、;  2.7光照強(qiáng)度檢測(cè)電路。由光敏電阻器及分壓電阻組成,光照強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí),光敏電阻傳感器的電阻值將會(huì)發(fā)發(fā)生相應(yīng)變化,分壓的電壓也相應(yīng)變化,單片機(jī)通過(guò)A/D變換查表就可得到相應(yīng)的光照強(qiáng)度。 </p><p>  2.8繼電器電路。繼電器有四個(gè),控制太陽(yáng)能儲(chǔ)能、空氣凈化器、通風(fēng)機(jī)和加熱的啟停。本文只以一個(gè)繼電器為例進(jìn)行說(shuō)明。該繼電器電路是控制太陽(yáng)能的蓄能系統(tǒng),主要包括電阻、三極管和繼電器線圈等組成。當(dāng)三極管工作在

13、飽和區(qū)時(shí),線圈得電,太陽(yáng)將給電瓶充電;當(dāng)工作在截止區(qū)時(shí),線圈失電,不能充電。 </p><p>  2.9功能選擇電路。功能選擇模式主要用于通風(fēng)和加熱,通過(guò)程序來(lái)選擇通風(fēng)和加熱的溫度,不僅可以實(shí)現(xiàn)通風(fēng)、凈化和加熱的自動(dòng)控制,還可以選擇控制。第一個(gè)鍵為“模式”,第二個(gè)鍵為“+”,第三個(gè)鍵為“—”,第四個(gè)鍵為 “取消”。 </p><p>  3車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)控制器功能的說(shuō)明 &

14、lt;/p><p>  整個(gè)控制器設(shè)置總開(kāi)關(guān),長(zhǎng)期不使用時(shí)關(guān)閉。 </p><p>  3.1蓄能功能。蓄能的作用在于利用太陽(yáng)能,光敏電阻檢測(cè)太陽(yáng)光的強(qiáng)度,當(dāng)達(dá)到設(shè)定值時(shí),太陽(yáng)光伏板對(duì)汽車電瓶充電,本文選擇的太陽(yáng)光伏板具有過(guò)充、過(guò)放、電子短路、過(guò)載保護(hù)、獨(dú)特的防反接保護(hù)等全自動(dòng)控制功能。 </p><p>  3.2通風(fēng)功能。通風(fēng)主要用于炎熱的夏季,通風(fēng)功能采用自動(dòng)和人

15、工相結(jié)合的控制方式,當(dāng)選擇自動(dòng)模式時(shí),汽車內(nèi)溫度高于設(shè)定值時(shí),通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),將汽車內(nèi)的高溫空氣,抽送至室外;當(dāng)選擇人工模式時(shí),可以人工設(shè)定給定值,當(dāng)汽車內(nèi)溫度高于此值時(shí),通風(fēng)機(jī)工作,抽送空氣。 </p><p>  3.3加熱功能。加熱是人離開(kāi)汽車后,再次駕車會(huì)有一段時(shí)間的適應(yīng),主要是為了預(yù)熱,用于寒冷的冬季。加熱功能也采用自動(dòng)和人工相結(jié)合的控制方式,當(dāng)選擇自動(dòng)模式時(shí),汽車內(nèi)溫度低于設(shè)定值時(shí),加熱器得電,對(duì)汽車內(nèi)的

16、空氣加熱;當(dāng)選擇人工模式時(shí),可以 人工設(shè)定給定值,當(dāng)汽車內(nèi)溫度低于此值時(shí),加熱工作,加熱空氣。 </p><p>  3.4凈化功能。汽車在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)異味,這些異味主要是有害化學(xué)物質(zhì),對(duì)人體的危害很大。要去除這些有害物質(zhì),本文采用負(fù)離子凈化器,其功能實(shí)現(xiàn)的方式是通過(guò)人工控制來(lái)完成的,即選擇 “模式”中的“凈化”,凈化器即可工作。 </p><p><b>  4結(jié)束語(yǔ) &l

17、t;/b></p><p>  本文設(shè)計(jì)的控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,實(shí)用性強(qiáng),成本低,功能全面,靈活性強(qiáng),一方面能夠達(dá)到車用太陽(yáng)能蓄能及通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)、蓄能、凈化和加熱的效果;另一方面為以后相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供重要的參考依據(jù)。 </p><p><b>  參考文獻(xiàn): </b></p><p>  [1]楊紅剛,李剛等.汽車車內(nèi)空氣污染與對(duì)策[J

18、].環(huán)境與健康雜志,2007(10):72-73. </p><p>  [2]宣曉東.太陽(yáng)能光伏板技術(shù)與建筑一體化應(yīng)用初探.合肥工業(yè)大學(xué)碩士論文,2007:9-10 </p><p>  [3]李少玲,占淑琴.負(fù)離子發(fā)生器在家用空調(diào)中的應(yīng)用[J].家電科技,2012(05):84 </p><p>  [4]吳國(guó)宏.新型溫濕度傳感器SHT10的原理及應(yīng)用[J].

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