引言

　　隨著經(jīng)濟(jì)收入與汽車產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,隱患也隨之而來。因汽車擋風(fēng)玻璃起霧而導(dǎo)致汽車駕駛員在駕駛過程中視線模糊造成交通事故的主要原因之一。當(dāng)今，有很多型號的車都有除霧檔位，然而，駕駛員對HVAC系統(tǒng)的使用時(shí)機(jī)不當(dāng)同樣會造成大量能源消耗或者事故的發(fā)生。由此可見，智能除霧是不單獨(dú)是一個(gè)駕駛安全的保證，并且也節(jié)省了汽車的能耗。本文是通過對汽車玻璃起霧的原因分析，選配適當(dāng)?shù)?a target="_blank">傳感器，來實(shí)現(xiàn)智能檢測汽車擋風(fēng)玻璃起霧控制器。

　　1、檢測原理

　　大氣中的水分達(dá)到了飽和狀態(tài)后,在空氣中附在塵土上面就形成水滴或者霧氣,附在玻璃上面就形成所謂的霧.這是因?yàn)榭諝庵氐穆饵c(diǎn)很高,空氣中的濕度遇到冰冷的固體后形成了飽和狀態(tài)?？梢?，擋風(fēng)玻璃上面形成的霧主要的原因是擋風(fēng)玻璃的溫度下降并至于車廂內(nèi)空氣露點(diǎn)的溫度。

　　我們可以根據(jù)這個(gè)原理，通過MLX90614傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測車廂內(nèi)的溫度。MLX90614傳感器是邁來芯公司專為空間區(qū)域溫度檢測而定制的產(chǎn)品，TO-39封裝內(nèi)集成了對紅外靈敏的熱電堆探測器芯片和信號處理ASSP（專用集成電路）芯片。由于集成了低噪聲放大器，17位ADC和強(qiáng)大的DSP單元，使得高的溫度計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。它具有體較小、成本低等特點(diǎn)，出廠校準(zhǔn)溫度范圍寬，在0-50℃范圍內(nèi)可達(dá)到0.5℃，單電壓3V/5V，采用SMBUS/PWM接口，產(chǎn)品等級符合車用標(biāo)準(zhǔn)，出廠設(shè)置為SMBus輸出，在整個(gè)溫度測量范圍內(nèi)的分辨率為0.02°C。

　　從以上分析，采用MLX90614傳感器完全可以滿足要求。

　　2、硬件電路設(shè)計(jì)

　　在汽車玻璃智能防霧控制器上，硬件電路主要包括電源LDO電路、主控制器電路、基于MLX90614傳感器檢測電路等組成。

　　2.1、LDO電路

　　在汽車玻璃智能防霧控制器中，采用是48V降壓至5V，然經(jīng)過專用的LDO芯片，達(dá)到理想的電壓。在本方案中，我們采用了集RN5RT33AATR芯片降至3.3V。

　　2.2、MLX90614傳感器驅(qū)動電路

　　作為本文中關(guān)鍵器件MLX90614傳感器，支持SMBUS和PWM接口方式。本文均把這兩種方式列出。但是我們推薦SMBUS方式，因?yàn)檫@是兼容汽車接口。　　

MLX90614有鉗位二極管，連接SDA/SCL和VDD之間，以提供給MLX90614器件電源，而使SMBUS線不成為負(fù)載。

　　在EEPROM配置為PWM，POR之后，PWM模式是自由運(yùn)行的。對于PWM工作模式，SCL引腳必須為高電平。

　　2.3、MCU電路設(shè)計(jì)

　　在本方案中，我們選用了性價(jià)比較高的瑞薩單片機(jī)作為MCU，其型號為R5F101AG。主控制器主要完成了與MLX90614的驅(qū)動與通信、數(shù)據(jù)分析與處理。

　　3、軟件設(shè)計(jì)

　　在軟件設(shè)計(jì)方面，主要包括初始化、MLX90614的配置、MLX90614數(shù)據(jù)讀取與溫度計(jì)算等。

　　void main()

　　{  uint Tem;        //溫度變量    uint Temh;

　　SCK=1;

　　SDA=1;

　　delay(4);

　　SCK=0;

　　delay(1000);

　　SCK=1;

　　screen_initial();

　　while(1)  {

　　Tem=readtemp();      //讀取溫度

　　display(Tem);        //顯示溫度

　　Temh=wreadtemp();

　　displayw(Temh);

　　delay(10000);

　　} }

　　4、結(jié)論

　　MLX90614是一款適合于區(qū)域溫度檢測應(yīng)用的片上系統(tǒng)傳感器。此芯片是專門為汽車領(lǐng)域應(yīng)用所設(shè)計(jì)，當(dāng)然同樣也適用于基于區(qū)域溫度檢測方面的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)的汽車玻璃智能防霧控制器就是一個(gè)典型的例子。