一种车载PM2.5检测电路以及汽车空调净化系统的制作方法

本实用新型涉及检测电路领域，具体为一种车载PM2.5检测电路以及汽车空调净化系统。

背景技术：

PM2.5传感器用于精确检测空气环境中直径小于或等于2.5微米的微颗粒物的数量，为环境改善提供了实用的参考数据。与较大的颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量有毒，有害物质且在大气中停留时间长，输送距离远，对人体健康和大气环境质量危害很大。

目前的社会环境，大气的污染越来越严重，对大气中有毒气体的检测和处理成了全球人民关注的问题。目前大量的PM2.5传感器应用于家用空调、空气净化机、空气盒子上进行PM2.5浓度的检测。人们对空气净化的需求日益迫切，汽车带空气净化功能也将是一个趋势，车载PM2.5的检测将会广泛应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车载PM2.5检测电路以及汽车空调净化系统，通过PWM输出模块以及输出保护模块保证了检测电路具有较强的抗干扰能力，能够在汽车复杂电磁工况下稳定可靠的工作，适合集成在汽车空调净化系统上。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：一种车载PM2.5检测电路，包括PM2.5传感器以及具有14个管脚的PIC16F1704芯片，所述PIC16F1704芯片的8管脚与所述PM2.5传感器的输出端连接；所述检测电路还包括PWM输出模块以及输出保护模块，所述PIC16F1704芯片的7管脚与所述PWM输出模块电连接，所述PWM输出模块的输出端与所述输出保护模块的输入端连接。

进一步，所述PWM输出模块包括NPN型三极管Q4，所述PWM输出模块包括NPN型三极管Q4，所述NPN型三极管Q4的发射极接地，所述NPN型三极管Q4的基极与发射极并联有电阻R9，所述PIC16F1704芯片的7管脚通过电阻R8电连接至所述NPN型三极管Q4的基极，所述NPN型三极管Q4的集电极串联有电阻R12，并与所述PWM输出模块的输出接插件引脚电连接。

进一步，所述输出保护模块包括TVS二极管D1以及电容C6，所述TVS二极管D1和所述电容C6分别并联在PWM输出模块的输出引脚和地线，所述TVS二极管D1的正极与地线连接。

进一步，还包括使能控制模块，所述使能控制模块包括PNP型三极管Q1以及NPN型三极管Q2，所述PNP型三极管Q1的基极通过电阻R2与所述NPN型三极管Q2的集电极连接；所述PNP型三极管Q1的基极和发射极并联有电阻R1；所述NPN型三极管Q2的发射极接地，所述NPN型三极管Q2的基极和发射极并联有电阻R5。

进一步，所述使能控制模块连接有具有EN引脚的接插件，所述接插件与所述使能控制模块通过第二输入保护模块连接；所述第二输入保护模块包括TVS二极管D3以及电容C7，所述TVS二极管D3与所述电容C7并联；所述接插件的EN引脚与所述TVS二极管D3的负极连接，所述PNP型三极管Q1的发射极与所述TVS二极管D3的负极连接。

进一步，所述NPN型三极管Q2的基极通过电阻R4电连接至第一输入保护模块，所述第一输入保护模块包括TVS二极管D2以及电容C3，所述TVS二级管D2与所述电容C3分别并联至所述接插件的EN引脚和地线，所述TVS二级管D2的正极接地。

进一步，还包括稳压模块，所述稳压模块包括具有3个管脚的UA78M05QDCYRG4Q1芯片，所述UA78M05QDCYRG4Q1芯片的3管脚与所述PIC16F1704芯片的1管脚连接，所述UA78M05QDCYRG4Q1芯片的2管脚接地。

进一步，所述使能控制模块与所述稳压模块通过滤波模块连接，所述滤波模块包括电容C8和电容C2，所述电容C8与电容C2并联；所述UA78M05QDCYRG4Q1芯片的1管脚与所述电容C2的正极连接，所述PNP型三极管Q1的集电极与所述电容C2的正极连接。

进一步，还包括传感器驱动模块，所述传感器驱动模块包括NPN型三极管Q3，所述NPN型三极管Q3的发射极接地，电容C4和电阻R6串联，所述电容C4的正极与所述PM2.5传感器的V_LED端口连接；所述NPN型三极管Q3的集电极与所述PM2.5传感器的LED端口连接；所述NPN型三极管Q3的基极通过电阻R7与所述PIC16F1704芯片的9管脚连接。

本实用新型实施例提供另一种技术方案：一种汽车空调净化系统，包括空调控制器，还包括上述的车载PM2.5检测电路，所述PIC16F1704芯片通过所述PWM输出模块与所述空调控制器电连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一种车载PM2.5检测电路以及汽车空调净化系统，简单实用，可靠性高，检测电路集成在净化系统中，充分利用PIC16F1704芯片的控制功能，实时读取到PM2.5传感器的输出数据，以PWM方式通过输出保护模块后发送PM2.5数据给空调控制器，符合汽车复杂工况，有较强的抗干扰能力，能够在汽车复杂电磁工况下稳定可靠的工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种车载PM2.5检测电路的电路框图；

图2为本实用新型实施例提供的一种车载PM2.5检测电路的PWM输出模块以及输出保护模块的电路图；

图3为本实用新型实施例提供的一种车载PM2.5检测电路的使能控制模块、第一输入保护模块、稳压模块、滤波模块、接插件以及第二输入保护模块的电路图；

图4为本实用新型实施例提供的一种车载PM2.5检测电路的PIC16F1704芯片和传感器驱动模块的电路图；

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1、图2和图4，本实用新型实施例提供一种车载PM2.5检测电路，包括PM2.5传感器、PIC16F1704芯片、PWM输出模块以及输出保护模块，该传感器为Sharp公司生产的GP2Y1014AU0F，该PIC16F1704芯片是Microchip公司生产的单片机，它们均为很成熟的芯片，其控制功能均为现有技术。PIC16F1704芯片具有14个管脚，它的8管脚与PM2.5传感器的输出端连接，PIC16F1704芯片的7管脚与PWM输出模块电连接，PWM输出模块的输出端与输出保护模块的输入端连接。在实际操作中，PM2.5传感器工作，获取的空气质量，并将其转换为电信号，然后通过输出端发送给单片机，PIC16F1704芯片读取PM2.5传感器的数据，然后再通过PWM输出模块将数据输出，输出时需经过输出保护模块提升抗干扰能力，使得输出的信号稳定可靠，能够在汽车复杂电磁工况下稳定可靠的工作。

以下为具体实施例：

作为实用新型实施例的优化方案，请参阅图2和图4，上述的PWM输出模块包括NPN型三极管Q4，其中NPN型三极管Q4的发射极接地，NPN型三极管Q4的基极与发射极并联有电阻R9，PIC16F1704芯片的7管脚通过电阻R8电连接至NPN型三极管Q4的基极，NPN型三极管Q4的集电极串联有电阻R12，并与PWM输出模块的输出接插件引脚电连接。利用NPN型三极管Q4将输出的信号放大，采用PWM的方式将PIC16F1704芯片采集到的数据发出。其中，NPN型三极管Q4的型号为MMBT5551，R9和R8的阻值均为4.7K，R12的阻值为51K。

进一步优化上述方案，请参阅图2和图4，上述输出保护模块包括TVS二极管D1以及电容C6，其中，TVS二极管D1和电容C6分别并联在PWM输出模块的输出引脚和地线，TVS二极管D1的正极与地线连接。采用TVS二极管和电容的并联方式来保护输出的信号，简单实用。其中，TVS二极管D1的型号为SMAJ24CA-E3/61,电容C6为非极性电容，其值为1NF。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图3以及图4，本检测电路还包括使能控制模块，该使能控制模块包括PNP型三极管Q1以及NPN型三极管Q2，其中，上述PNP型三极管Q1的基极通过电阻R2与NPN型三极管Q2的集电极连接，PNP型三极管Q1的基极和发射极并联有电阻R1，NPN型三极管Q2的发射极接地，NPN型三极管Q2的发射极与基极并联有电阻R5，电阻R4与NPN型三极管Q2的基极连接。采用一个PNP型三极管和一个NPN型三极管串联在一起的方式可以实现电源的开关。其中，PNP型三极管Q1的型号为BCX53，NPN型三极管Q2的型号为MMBT5551,电阻R2为2K欧姆，R1为47K欧姆，电阻R5为10K欧姆，电阻R4为47K欧姆。

进一步优化上述方案，请参阅图3以及图4，使能控制模块连接有具有EN引脚的接插件，该接插件与使能控制模块通过第二输入保护模块连接；其中，第二输入保护模块包括TVS二极管D3以及电容C7，TVS二极管D3与电容C7并联，该接插件的EN引脚与TVS二极管D3的负极连接，PNP型三极管Q1的发射极与TVS二极管D3的负极连接。第二输入保护模块也能提高抗干扰能力，使输入稳定。其中，TVS二级管D3的型号为SMAJ24CA-E3/61，电容C7为非极性电容，其值为0.1uF。

进一步优化上述方案，请参阅图3以及图4，电阻R4连接至第一输入保护模块，该第一输入保护模块包括TVS二极管D2以及电容C3，TVS二级管D2与电容C3并联，TVS二级管D2的正极与地连接。与上述的输出保护模块相同，该第一输入保护模块的目的也是保护信号稳定。其中，TVS二极管D2的型号为SMAJ24CA-E3/61,电容C3为非极性电容，其值为0.1uF。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图3以及图4，本检测电路还包括稳压模块，该稳压模块包括UA78M05QDCYRG4Q1芯片，该UA78M05QDCYRG4Q1芯片具有3个管脚，其中它的3管脚与PIC16F1704芯片的1管脚连接，它的2管脚接地。3管脚还接有极性电容C1，其值为10uF/16V。稳压模块为低压差线性稳压，采用其能够实现12VDC转换为5VDC。

进一步优化上述方案，请参阅图3以及图4，使能控制模块与稳压模块通过滤波模块连接，该滤波模块包括电容C8和电容C2，电容C8与电容C2并联，UA78M05QDCYRG4Q1芯片的1管脚与电容C2的正极连接，PNP型三极管Q1的集电极与电容C2的正极连接。由两个电容组成滤波模块，能够滤除输入线路中的噪声信号。其中电容C8为非极性电容，其值为0.1uF，电容C2为极性电容，其值为47uF/35V。

作为本实用新型实施例的优化方案，请参阅图3以及图4，本检测电路还包括传感器驱动模块，该传感器驱动模块包括NPN型三极管Q3，所述NPN型三极管Q3的发射极接地，电容C4和电阻R6串联，所述电容C4的正极与所述PM2.5传感器的V_LED端口连接；所述NPN型三极管Q3的集电极与所述PM2.5传感器的LED端口连接；所述NPN型三极管Q3的基极通过电阻R7与所述PIC16F1704芯片的9管脚连接。传感器驱动模块可配合PIC16F1704芯片来驱动PM2.5传感器工作。其中，NPN型三极管Q3的型号为MMBT3904，电容C4为极性电容，其值为220uF/16V，电阻R6的阻值为150欧姆。

本实用新型实施例提供一种汽车空调净化系统，包括空调控制器和上述的车载PM2.5检测电路，PIC16F1704芯片通过PWM输出模块与空调控制器电连接。空调控制器用来控制启动控制净化空气的部分，为现有的技术。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。