瑞薩推出的空氣質(zhì)量解決方案，以 RL78/G14 系列 MCU 為控制核心，搭配 IDT ZMOD4410 氣體傳感器與 HS300x 濕度傳感器，構(gòu)建適配暖通空調(diào)（HVAC）、智能家電的低功耗監(jiān)測系統(tǒng)，兼具法規(guī)符合性與能源節(jié)省優(yōu)勢，瑞薩電子代理商-中芯巨能將從核心器件特性、系統(tǒng)集成及工程設(shè)計(jì)展開解析。

一、核心器件技術(shù)特性

1. RL78/G14 系列 MCU

作為方案控制中樞，該 16 位 MCU 具備高性價比與低功耗優(yōu)勢：支持 32KB-256KB 閃存容量，提供 30LSSOP、32HWQFN、64LQFP 等多封裝選項(xiàng)，適配不同設(shè)備的布局需求；代碼經(jīng) μC 級優(yōu)化，可高效處理傳感器數(shù)據(jù)與控制邏輯，同時支持固件升級，能根據(jù)用戶需求調(diào)整算法，滿足 HVAC 系統(tǒng)與智能家電的功能迭代。其低功耗特性可降低系統(tǒng)整體能耗，契合綠色家電設(shè)計(jì)趨勢。

2. ZMOD4410 氣體傳感器

該傳感器針對空氣質(zhì)量監(jiān)測優(yōu)化，核心優(yōu)勢在于超高氣體靈敏度，可精準(zhǔn)檢測 TVOC（總揮發(fā)性有機(jī)化合物）等污染物，通過 I2C 接口與 MCU 通信，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定；支持動態(tài)校準(zhǔn)，長期使用仍能保持檢測精度，且集成度高，可快速集成到 HVAC 系統(tǒng)中，助力設(shè)備符合嚴(yán)格的空氣質(zhì)量法規(guī)，保障用戶健康。

3. HS300x 濕度傳感器

HS3002/3/4 系列濕度傳感器測量范圍覆蓋 0%-90% RH，采用 SMD 封裝，便于 PCB 集成；響應(yīng)速度快，能實(shí)時反饋環(huán)境濕度變化，為 HVAC 系統(tǒng)的除濕 / 加濕控制提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)支撐，避免因濕度異常導(dǎo)致的設(shè)備能耗增加或用戶舒適度下降。

二、系統(tǒng)集成優(yōu)勢與應(yīng)用場景

方案通過 “MCU + 雙傳感器 + 電源 / 時序器件” 的組合，實(shí)現(xiàn)三大核心優(yōu)勢：一是快速集成性，器件接口標(biāo)準(zhǔn)化（如 I2C），簡化硬件設(shè)計(jì)，縮短 HVAC 系統(tǒng)與智能家電的開發(fā)周期；二是能耗優(yōu)化，RL78/G14 的低功耗與傳感器的動態(tài)檢測模式結(jié)合，可減少系統(tǒng)待機(jī)功耗；三是功能擴(kuò)展性，固件升級能力讓方案能適配不同地區(qū)的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與用戶自定義需求。

應(yīng)用場景廣泛：在 HVAC 系統(tǒng)中，可根據(jù)溫濕度、TVOC 濃度自動調(diào)節(jié)風(fēng)量與運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)節(jié)能運(yùn)行；在智能家電（如空氣凈化器、智能空調(diào)）中，能實(shí)時顯示空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)并觸發(fā)凈化功能；在智能家居 / 辦公場景，可聯(lián)動多設(shè)備構(gòu)建全屋空氣質(zhì)量監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。

三、工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)

工程師設(shè)計(jì)時需關(guān)注三點(diǎn)：

傳感器布局：ZMOD4410 需避免靠近通風(fēng)口或污染源，防止檢測數(shù)據(jù)失真；HS300x 應(yīng)遠(yuǎn)離熱源，避免溫度影響濕度測量精度；

固件優(yōu)化：基于 RL78/G14 的固件需平衡檢測精度與響應(yīng)速度，可設(shè)置分段檢測模式（如污染超標(biāo)時提高采樣頻率），兼顧能耗與監(jiān)測效果；

電源設(shè)計(jì)：搭配低紋波電源器件，為傳感器與 MCU 提供穩(wěn)定供電，避免電壓波動導(dǎo)致的傳感器數(shù)據(jù)異常或 MCU 死機(jī)，尤其在 HVAC 系統(tǒng)啟停時需做好電源防護(hù)。

四、關(guān)鍵器件選型參考

核心器件選型可參考以下參數(shù)：

RL78/G14 MCU：型號 R5F104ACASP#V0（32KB 閃存，30LSSOP）、R5F104LFAFA#V0（96KB 閃存，64LQFP），按需選擇存儲容量與封裝；

ZMOD4410 傳感器：型號 ZMOD4410AI1V/AI1R，I2C 接口，TVOC 檢測；

HS300x 傳感器：HS3004（90% RH 量程，SMD）、HS3003（同量程，適配不同精度需求）。

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