内燃机爆发压力及转速测量系统的研究

论文摘要

内燃机是生产中的主要动力机械之一,随着工业发展,对内燃机的性能要求越来越高,作为提高内燃机性能基本手段的内燃机参数测试或分析就一定要适应新的要求。因此需要实用而快捷的内燃机参数测量系统。 本课题研究的目的是开发一套以单片机为核心的内燃机爆发压力及转速测量系统,取代传统的机械式的测量方法。 本课题不仅进行了可以对内燃机爆发压力和转速测量的仪表的软硬件的研制,同时利用串行通讯技术,实现与PC机的通讯功能。 测量仪表的研制主要分为软件和硬件的设计两部分。硬件部分采用MCS-51系列的单片微型计算机中的89C52作为控制核心,对它进行相应电路的扩展与接口电路设计,并在硬件设计上考虑到仪器的各种抗干扰措施的实施。软件设计不仅要满足仪器的功能要求,并尽可能的采取各种抗干扰措施以减少硬件开销及提高仪器工作的可靠性。 通讯部分的研制主要包括硬件部分、单片机软件部分、计算机软件部分的研制。仪器通过RS-232接口与计算机连接进行数据传输,制定了与通讯有关的相关协议,文中作者对自己拟定的串行通讯协议也作了详细的说明。数据分析、处理软件采用Microsoft公司出品的Visual Basic,它可以方便灵活的编制Windows程序。 本测量系统具有很强的模块化功能和人机通讯及纠错能力,细致的通讯协议保证了通讯系统的正常进行,各种软硬件抗干扰措施的实行保证了系统的工作可靠性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 内燃机测试技术的发展状况
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 课题的主要内容
• 本章小结
• 第二章 在线检测技术及智能仪表技术
• 2.1 在线检测技术
• 2.1.1 在线检测参数及其分类
• 2.1.2 在线检测基本组成
• 2.1.3 在线检测发展趋势
• 2.2 智能仪表技术
• 2.2.1 智能仪表的基本组成与发展
• 2.2.2 智能化测量控制仪表的功能特点
• 2.2.3 智能化测量控制仪表的设计方法
• 本章小结
• 第三章 系统总体方案设计
• 3.1 柴油机工作原理简介
• 3.2 系统的总体功能需求
• 3.3 系统的总体方案规划
• 3.3.1 单片机系统
• 3.3.2 计算机软件部分
• 本章小结
• 第四章 单片机系统的设计
• 4.1 测量方法
• 4.1.1 频率测量误差分析
• 4.1.2 压力测量误差分析
• 4.1.3 测量算法的介绍
• 4.1.4 阈值的确定
• 4.2 单片机系统的硬件设计
• 4.2.1 总体构成
• 4.2.2 单片机的选择及特点
• 4.2.3 信号采集电路
• 4.2.4 看门狗电路
• 4.2.5 稳压电路
• 4.2.6 串行接口电路
• 4.2.7 人机通道的设计
• 4.2.8 充电电路
• 4.2.9 数据存储扩展电路
• 4.3 单片机系统软件的设计
• 4.3.1 软件设计概述
• 4.3.2 主程序
• 4.3.3 键盘扫描及显示中断子程序
• 4.3.4 压力值采样中断子程序
• 4.3.5 串行中断处理子程序
• 本章小结
• 第五章 计算机数据分析、处理软件的设计
• 5.1 数据的串行通讯
• 5.1.1 通讯的基本概念
• 5.1.2 通讯的种类
• 5.1.3 RS-232的引脚
• 5.1.4 RS-232的工作模式
• 5.1.5 RS-232的速度及流量控制
• 5.1.6 通讯端口的初始化
• 5.1.7 通讯中错误的预防
• 5.2 Windows编程的特点
• 5.3 Visual Basic语言简介
• 5.4 软件的设计
• 5.4.1 软件功能概述
• 5.4.2 通讯协议
• 本章小结
• 第六章 抗干扰措施
• 6.1 硬件抗干扰措施
• 6.2 软件抗干扰措施
• 6.2.1 干扰对控制系统可能造成的危害
• 6.2.2 软件抗干扰设计的几个措施
• 本章小结
• 结论与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表论文
• 致谢