汽车发动机尾气参数采集电路解析

1课程设计任务书 题目汽车发动机尾气参数采集电路设计 专业、班级电子信息工程09-2学号姓名 (1)整体电路设计(画出电路组成框图)； (2)信号采样电路设计； (3)A/D转换电路设计； (4)通信电路设计； (1)采用压力与热电偶传感器组成测量电路； 成：压电式传感器、热电偶传感器、A/D转换、通信电路； (3)假设在实验装置上进行模拟实验，测量出压力、温度与输出信号之间的关系； (4)写出5000字左右的工作原理说明，附系统图一张。指导教师签章：2012年6月11日－2012年6月15日8日[键入文字]电子信息工程09级2班指导老师：数采集系统，此系统主要用于对发动机运行时的工况检测，参数采集时通过串口线1 11概述汽车越来越多地进入百姓的中间。汽车的发展在给人民经济活动和日常生活提供方为满足日趋严厉的排放法规，在车辆出厂或检测时需要对其发动机进行尾气温所以对柴油机车定期进行尾气温度的检测是非常必要的。本文开发了一套数据采集采集、存储，由于性能以及所使用柴油品质的不同，不同型号的柴油机排气温度也不尽相机传送的温度数据进行显示，绘制温度曲线，并和上位机内存储的柴油机车正常运温度传感器温度传感器压力传感器A/D转换上位机单片机观察者1接，增大了数据存储空间的同时也能快捷有效的操作其中的数据(包括浏览、添加组成柴油车尾气压力数据采集系统，以及单片K型热电偶放大器与数字转换器MAX6675组成的温度采集转换系统。VMAXMaximK偶放大器与数送到单片机。12汽车发动机尾气采集系统硬件电路设计AD控制单元由单片机STC89C52RC和周围器件构成。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。在这个系统里，它的作用是存储温度和压力信号，并上传给上位机。2.1控制电路STC89C52RC单片机最小系统由STC89C52RC单片机及其外围电路组成，是整个汽车尾气参数采集系统的重要部分。STC89C52RC单片机在高温环境中稳定性好，支持在线编程ISP，无需专用的编数据掉电不丢失，适用于具有大容量数据存储要求的数据采集系统，本实验就采用2.2A/D转换电路TLC(1)12位分辩率A/D转换器；(2)在工作温度范围内10μs转换时间；(3)11个模拟输入通道；(4)3路内置自测试方式；(5)采样率为66kbps；(6)线性误差±1LSBmax；(7)有转换结束输出EOC；(8)具有单、双极性输出；(9)可编程的MSB或LSB前导；(10)可编程输出数据长度。，电压传感器将采集到的电压信号传给TLC2543，TLC2543将接受到3温度采集电路I原理,热电偶的输出热电势不仅与测量端的温度有关,而且与冷端的温度有关,在以往的应用中,有很多种冷端补偿方法,如冷端冰点法或电桥补偿线性电路等方法来减小热电偶本身非线性带来的测量误差,但这些都增加了程序编(1)内部集成有冷端补偿电路;口;(3)可将温度信号转换成12位数字量,温度分辨率达0.25℃;(4)内含热电偶断线检测电路。1TT数数字控制电路冷端补偿电路C -热电偶信号D放大电路A压力传感器压电传感器的主要利用压电效应进行工作。某些晶体介质，当沿着一定方向受到机械力作用发生变形时，就产生了极化效应；当机械力撤掉之后，又会重新回到不带电的状态，也就是受到压力的时候，某些晶体可能产生出电的效应，这就是所谓的极化效应。压电传感器不能用于静态测量，因为经过外力作用后的电荷，只有在回路具有无限大的输入阻抗时才得到保存。实际的情况不是这样的，所以这决定了压电传感器只能够测量动态的应力。在测量构件应变时，直接将应变片黏贴在构件上即可，但若要测量力、压力、加速度等信号，应先将这些物理量转变成应变，然后用应变片测量，比直接测量时多了一个转换过程，完成这种转换过程的原件通常称为弹性原件，因此，应变式传感器通常由弹性敏感原件和应变计两部分构成。弹性敏感原件是传感器的核心部件，要求弹性原件弹性储能高，通常表示为弹性材料储存变形功而不发生永久变形的能力。压力传感器具有良好的机械加工和热处理性能，具有较强的抗压强度。受温度影响小等特性，正确选择弹性敏感原件及应变计桥路是提高应变式传感器的重要途径：(1)测量范围光精度高，测力传感器可测0.01--1000000N的力，精度可FS精度可达到0.1%FS。1(2)性能稳定可靠，使用寿命长，如称重式机械杠杆称，由于杠杆、刀口等部分互相摩擦产生损耗和变形，欲长期保持其精度是相当困难的，采用电阻应变式称重传感器制成的电子泵、汽车衡、轨道衡等，能在恶劣的环境条件下长期稳定工作。(3)频率响应特性极好。压力传感器一般电阻应变计响应时间为0.01MS，半导体应变计可达到0.001MS如能在弹性原件上采取措施则由他们构成的应变式传感器可测几十千赫甚至上百千赫的动态过程。2.5通信电路单片机通过RS-232-C口与PC机通信最方便，本实验采用MAX232实现逻辑电平与RS-232-C电平的相互转换。MAX232芯片是美信(MAXIM)公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平C(2)只需要单一+5V电源供电V-(4)功耗低，典型供电电流5mARS2C驱动器(6)高集成度，片外最低只需4个电容即可工作。13汽车发动机尾气参数采集系统软件设计对不同功能模块的程序进行分别编程，以便移植或调用，这样使O向对象程序设计功能。它不仅可以方便快捷地编制适用于数据处理、多媒体等方面现了对下位机采集到的压力和温度数据的读取。具体的操作流程为，声明一个动态C3.3下位机软件设计MAIN:MOVSP,#60HLOOP:LCALLPRESSUREELSTORAGEDATAASJMP$14总结与展望汽车尾气检测理论及其技术的发展是随着汽车技术不断进步和人们环保意识的不断加强而逐步完善的过程。系统工作环境的复杂化、系统功能的多样化及检测过智能化、高精度、便携式及长期稳定性方向已成为汽车尾气检测的必然要求和技术发展的必然趋势。特别是，汽车发动机所摔出的污染物成分和浓度与发动机的技术状况密切相关，所以通过对发动机的排气污染物进行检测，可评价发动机的技术状况，特别是燃油供给系统和点火系统的技术状况。这就为汽车维护和修理人员提供)本文在分析了国内外汽车尾气检测技术的发展情况后，提出应在设备标准(2)设计了