專利名稱：一種基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，尤其涉及一種基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置。
背景技術(shù)：
為滿足日趨嚴(yán)厲的排放法規(guī)，在車輛出廠或檢測(cè)時(shí)需要對(duì)其發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行尾氣溫度、壓力等參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，尾氣參數(shù)也是反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)是否正常運(yùn)行的一個(gè)重要指標(biāo)，所以對(duì)柴油機(jī)車定期進(jìn)行尾氣溫度的檢測(cè)是非常必要的。本文開(kāi)發(fā)了一套數(shù)據(jù)采集裝置自動(dòng)完成對(duì)尾氣參數(shù)的采集與存儲(chǔ)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行尾氣溫度、壓力參數(shù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)，由于性能以及所使用柴油品質(zhì)的不同，不同型號(hào)的柴油機(jī)排氣溫度也不盡相同，所以我們采用在上位機(jī)存儲(chǔ)不同型號(hào)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的尾氣溫度參數(shù)，實(shí)時(shí)采集到的溫度與存儲(chǔ)溫度進(jìn)行比較，當(dāng)有較大的差別時(shí)，就需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行性能的檢修。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，該裝置能夠成功采集發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)，此裝置成本低，運(yùn)行可靠，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)解決方案予以實(shí)現(xiàn):一種基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，包括溫度傳感器和壓力傳感器，其特征在于，還包括有相互通訊的單片機(jī)和上位機(jī)，單片機(jī)上連接有存儲(chǔ)器，溫度傳感器通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接，壓力傳感器通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接，上位機(jī)上還連接有顯示器。本實(shí)用新型的其他特點(diǎn)是:所述單片機(jī)為STC89C52RC單片機(jī)。所述AD轉(zhuǎn)換器為MAX6675轉(zhuǎn)換器。所述溫度傳感器選擇K型熱電偶，所述壓力傳感器選擇VESX-100型壓力傳感器。所述存儲(chǔ)器為AT24C512存儲(chǔ)器。 所述AD轉(zhuǎn)換器采用TLC2543芯片。本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，利用STC89C52RC單片機(jī)，12位串行控制AD轉(zhuǎn)換器TLC2543，K型熱電偶與數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675、壓力傳感器VESX-100組成柴油車尾氣參數(shù)采集裝置。能自動(dòng)完成對(duì)尾氣參數(shù)的采集與存儲(chǔ)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行尾氣溫度、壓力參數(shù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)。

圖1為本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置硬件框圖。圖2為單片機(jī)的軟件框圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本實(shí)施例給出一種基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，硬件結(jié)構(gòu)，包括溫度傳感器和壓力傳感器，相互通訊的單片機(jī)和上位機(jī)，上位機(jī)上還連接有顯示器，單片機(jī)上連接有存儲(chǔ)器和溫度傳感器，其中，溫度傳感器通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)連接，壓力傳感器通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接。溫度傳感器和壓力傳感器進(jìn)行尾氣溫度、壓力的實(shí)時(shí)采集，并把采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)轉(zhuǎn)換器傳送給單片機(jī)，單片機(jī)與上位機(jī)進(jìn)行通訊，上位機(jī)采用Visual Basic6.0進(jìn)行編程，對(duì)單片機(jī)傳送的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，繪制溫度曲線，并和上位機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的柴油機(jī)車正常運(yùn)行溫度進(jìn)行比較，觀察者可以根據(jù)兩條曲線的不同判斷發(fā)動(dòng)機(jī)是否正常運(yùn)行。本實(shí)施例中，單片機(jī)為STC89C52RC單片機(jī)；數(shù)字轉(zhuǎn)換器為MAX6675轉(zhuǎn)換器；溫度傳感器選擇K型熱電偶；壓力傳感器選擇VESX-100型壓力傳感器；存儲(chǔ)器為AT24C512存儲(chǔ)器，AD轉(zhuǎn)換器采用TLC2543芯片。具有冷端補(bǔ)償?shù)腒型熱電偶進(jìn)行溫度采集，通過(guò)MAX6675轉(zhuǎn)換器送至單片機(jī)中。通過(guò)為了準(zhǔn)確測(cè)量壓力，本實(shí)施例選用了線性度較高的壓力傳感器VESX-100，VESX-100型壓力傳感器采用三線制，可以直接和AD轉(zhuǎn)換器件連接。為了對(duì)溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，采用的溫度傳感器是直徑為Imm的高靈敏度K型熱電偶。在選定傳感器以后，利用STC89C52RC單片機(jī)與12位串行控制AD轉(zhuǎn)換器TLC2543，512Kbit串行EEPROM存儲(chǔ)器AT24C512和MAX232組成柴油車尾氣溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。選用的STC89C52RC單片機(jī)是STC系列單片機(jī)中的一款，STC單片機(jī)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，功耗低，適合在比較惡劣的場(chǎng)合下使用。TLC2543芯片是內(nèi)部帶采樣保持的12位串行控制AD轉(zhuǎn)換器，在設(shè)計(jì)中利用TLC2543芯片不僅能夠節(jié)省單片機(jī)的I/O資源，而且價(jià)格適中，分辨率較高。MAX6675轉(zhuǎn)換器是一復(fù)雜的單片K型熱電偶數(shù)字轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部具有信號(hào)調(diào)節(jié)放大器、12位的模擬/數(shù)字化熱電偶轉(zhuǎn)換器、冷端補(bǔ)償傳感和校正、數(shù)字控制器、I個(gè)SPI兼容接口和I個(gè)相關(guān)的邏輯控制。單片機(jī)可將MAX6675測(cè)得的K型熱電偶的溫度值讀出，采用MAX6675轉(zhuǎn)換器可以省掉復(fù)雜的線性化電路處理，并且具有較高的溫度轉(zhuǎn)換精度，AT24C512是Atmel公司生產(chǎn)的64Kbyte串行電可擦除的可編程程序存儲(chǔ)器，數(shù)據(jù)掉電不丟失，適用于具有大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)要求的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，本裝置就采用AT24C512作為存儲(chǔ)器。PC機(jī)幾乎都具有RS-232-C接口，因此，單片機(jī)通過(guò)RS-232-C 口與PC機(jī)通信最方便，本裝置采用MAX232實(shí)現(xiàn)邏輯電平與RS-232-C電平的相互轉(zhuǎn)換。下位機(jī)電路如圖2所示。本實(shí)施例利用了 VB的MSComm控件實(shí)現(xiàn)了與下位機(jī)的串口通信，實(shí)現(xiàn)了對(duì)下位機(jī)采集到的壓力和溫度數(shù)據(jù)的讀取。具體的操作流程為，聲明一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組，MSComm控件的Input屬性直接指定給GetByte數(shù)組中，接下來(lái)的LBound和UBound兩個(gè)函數(shù)的目的是取得GetByte數(shù)組的最小索引值和最大索引值，有了最大和最小索引值，就可以使用程序的自定方式將內(nèi)容轉(zhuǎn)出來(lái)進(jìn)行其他的運(yùn)算，如此完成接受二進(jìn)制數(shù)據(jù)的程序。接受到的數(shù)據(jù)按一定的順序存入C盤根目錄下文件名為PT.txt的文本中，完成數(shù)據(jù)的保存工作。基于STC89C52RC單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集系統(tǒng)可以成功地運(yùn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)的檢測(cè)試驗(yàn)中，此裝置成本低，運(yùn)行可靠，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，包括溫度傳感器和壓力傳感器，其特征在于，還包括有相互通訊的單片機(jī)和上位機(jī)，上位機(jī)上還連接有顯示器，單片機(jī)上連接有存儲(chǔ)器和溫度傳感器，其中，溫度傳感器通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)連接，壓力傳感器通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，其特征在于，所述單片機(jī)為STC89C52RC單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，其特征在于，所述數(shù)字轉(zhuǎn)換器為MAX6675轉(zhuǎn)換器。
4.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，其特征在于，所述溫度傳感器選擇K型熱電偶。
5.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，其特征在于，所述壓力傳感器選擇VESX-1OO型壓力傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)器為AT24C512存儲(chǔ)器。
7.如權(quán)利要求1所述的基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，其特征在于，所述AD轉(zhuǎn)換器采用TLC2543芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于單片機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣參數(shù)采集裝置，包括溫度傳感器和壓力傳感器，相互通訊的單片機(jī)和上位機(jī)，上位機(jī)上還連接有顯示器，單片機(jī)上連接有存儲(chǔ)器和溫度傳感器，其中，溫度傳感器通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)連接，壓力傳感器通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)連接。主要用于對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的工況檢測(cè)，參數(shù)采集時(shí)通過(guò)串口線與上位機(jī)相連接，上位機(jī)通過(guò)VB6.0將采集到得數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，并進(jìn)行保存。此設(shè)計(jì)具有良好的應(yīng)用價(jià)值。
文檔編號(hào)G01L9/08GK202994317SQ20122060645
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者周晶磊, 任超偉, 呂光輝, 曹初, 李駿鵬 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)