本文關(guān)鍵詞：電控發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)采集和故障模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 發(fā)動(dòng)機(jī) 傳感器 信號(hào)采集 故障模擬 MSP430F169 CPLD

【摘要】：隨著現(xiàn)代汽車工業(yè)和電子信息技術(shù)的發(fā)展,汽車電子化程度越來越高,汽車的性能也得到了極大的優(yōu)化,電控和傳感器技術(shù)給發(fā)動(dòng)機(jī)帶來了控制的精確性、穩(wěn)定性和燃油消耗的經(jīng)濟(jì)性,發(fā)動(dòng)機(jī)通過冷卻液溫度傳感器、點(diǎn)火線圈電壓傳感器、曲軸和凸輪軸位置傳感器、壓力傳感器等傳感部件精確的采集數(shù)據(jù),并傳送控制器處理后驅(qū)動(dòng)執(zhí)行器,該系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的機(jī)、電、油綜合系統(tǒng),在高負(fù)荷連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下,傳感器本身的故障相對(duì)于行車電腦很容易顯示。在電控發(fā)動(dòng)機(jī)的教學(xué)中,除了要定性地觀察一些物理和機(jī)械現(xiàn)象外,如能利用發(fā)動(dòng)機(jī)信號(hào)采集和故障模擬裝置,對(duì)運(yùn)行過程中傳感器的輸出信號(hào)進(jìn)行精確的測(cè)量,對(duì)學(xué)生深入的掌握電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、傳感器的測(cè)量原理,提高故障判斷和維修能力,具有重要的意義。本文在東南大學(xué)成賢學(xué)院實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的電控發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的基礎(chǔ)上,根據(jù)常見傳感器輸出信號(hào)的特點(diǎn),開發(fā)了一套信號(hào)采集與傳感器故障模擬系統(tǒng)。該系統(tǒng)下位機(jī)硬件采用微控制器和CPLD結(jié)合的架構(gòu),主要電路模塊包括模擬信號(hào)調(diào)理、ADC、CPLD擴(kuò)展、等精度頻率測(cè)量、本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)、EEPROM參數(shù)存儲(chǔ)、TFT屏顯示、矩陣鍵盤等,微控制器采用MSP430F169作為主控制器,溫度、壓力和線圈電壓等傳感器的模擬信號(hào)通過信號(hào)調(diào)理和ADC電路后,由MSP430F169采集處理。轉(zhuǎn)速、曲軸位置等傳感器輸出的數(shù)字信號(hào)由CPLD芯片EPM570測(cè)量,分別在IAR5.3和Quartus 9.0開發(fā)環(huán)境中,利用C和VHDL語言開發(fā)MSP430F169和EPM570的通信協(xié)議,主控制器向CPLD發(fā)送故障碼,CPLD利用端口驅(qū)動(dòng)繼電器通斷,實(shí)現(xiàn)傳感器故障的模擬。上位機(jī)監(jiān)控軟件采用Delphi和Access數(shù)據(jù)庫(kù)開發(fā),主要由傳感器信息管理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)查詢與顯示、下位機(jī)校準(zhǔn)等功能模塊構(gòu)成,Delphi為可視化開發(fā)環(huán)境,非常適合于需要串口通迅的場(chǎng)合,Access是微軟開發(fā)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng),安裝十分方便。下位機(jī)采集數(shù)據(jù)通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)保存、顯示和處理,利用監(jiān)控軟件和其他測(cè)量?jī)x器,可實(shí)現(xiàn)對(duì)下位機(jī)測(cè)量精度的校準(zhǔn)和補(bǔ)償。測(cè)試結(jié)果表明系統(tǒng)能準(zhǔn)確的測(cè)量溫度、壓力、位置等傳感器的輸出信號(hào),能模擬不同傳感器的短路斷路故障,為電控發(fā)動(dòng)機(jī)的教學(xué)提供了一種實(shí)驗(yàn)裝置。
【關(guān)鍵詞】：發(fā)動(dòng)機(jī) 傳感器 信號(hào)采集 故障模擬 MSP430F169 CPLD
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U464;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景與意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 研究?jī)?nèi)容12
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)12-15
• 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)15-19
• 2.1 設(shè)計(jì)需求分析15
• 2.2 硬件方案設(shè)計(jì)15-17
• 2.3 軟件方案設(shè)計(jì)17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)19-39
• 3.1 微控制器的選型和最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-23
• 3.1.1 微控制器的選型及特點(diǎn)19-21
• 3.1.2 微控制器的最小系統(tǒng)21-23
• 3.2 CPLD擴(kuò)展模塊23-24
• 3.3 電源模塊24-25
• 3.4 點(diǎn)火線圈初次級(jí)電壓、氣缸壓力采集模塊25-26
• 3.5 冷卻液溫度采集模塊26-27
• 3.6 轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊27-32
• 3.7 凸輪、曲軸相位延遲測(cè)量模塊32-33
• 3.8 故障設(shè)置模塊33-34
• 3.9 人機(jī)交互模塊34-35
• 3.10 本地存儲(chǔ)模塊35
• 3.11 參數(shù)存儲(chǔ)與串口通信模塊35-37
• 3.12 本章小結(jié)37-39
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)39-55
• 4.1 主控制器軟件設(shè)計(jì)39-40
• 4.2 主控和CPLD通信程序設(shè)計(jì)40-43
• 4.3 CPLD閘門程序設(shè)計(jì)43-44
• 4.4 上位機(jī)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)44-53
• 4.4.1 軟件功能需求分析44-45
• 4.4.2 軟件架構(gòu)45-48
• 4.4.3 軟件流程48-49
• 4.4.4 界面設(shè)計(jì)49-50
• 4.4.5 通信模塊設(shè)計(jì)50-52
• 4.4.6 數(shù)據(jù)保存與查詢52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-55
• 第五章 系統(tǒng)測(cè)試55-61
• 5.1 測(cè)試平臺(tái)55-56
• 5.2 通信功能測(cè)試56-57
• 5.3 指標(biāo)測(cè)試57-59
• 5.3.1 點(diǎn)火線圈電壓測(cè)量57-58
• 5.3.2 冷卻液溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、氣缸壓力測(cè)量58-59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 總結(jié)61
• 6.2 展望61-63
• 參考文獻(xiàn)63-65
• 致謝65

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐偉;湯瑩;楊緒森;行鴻彥;;基于CPLD的高精度程控移相器[J];電子測(cè)量技術(shù);2014年12期

2 宗發(fā)保;郭昌華;杜偉寧;王君;刁庶;;基于EPM240和MSP430的等精度頻率計(jì)[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2012年05期

3 陳秀國(guó);;電力自動(dòng)化系統(tǒng)RS-232信號(hào)的傳輸和測(cè)試[J];電力系統(tǒng)通信;2010年08期

4 仇雅莉;;汽車故障診斷技術(shù)發(fā)展研究[J];交通標(biāo)準(zhǔn)化;2010年11期

5 郭飛;方猛;;基于PLC與計(jì)算機(jī)RS-232通信的擴(kuò)展應(yīng)用[J];價(jià)值工程;2010年08期

6 劉勉;王革思;羿宗琪;;基于FPGA的頻率計(jì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];信息技術(shù);2009年12期

7 唐小潔;謝馳;楊府;;基于MSComm控件下的激光跟蹤系統(tǒng)串口通信研究[J];中國(guó)測(cè)試;2009年03期

8 程麗丹;肖穩(wěn)安;行鴻彥;周欣;唐海;;用Delphi實(shí)現(xiàn)大氣電場(chǎng)儀系統(tǒng)中PC機(jī)與MSP430單片機(jī)的串行通信[J];信息化研究;2009年03期

9 秦興順;羅斌;;電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷模擬實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)[J];西華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年01期

10 付華杰;張遂南;黃巾;陳養(yǎng)平;;基于Delphi的串口通信程序設(shè)計(jì)方法[J];計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展;2007年10期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 陳晶玉;電信基站門禁監(jiān)控上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2009年

2 王向東;電控發(fā)動(dòng)機(jī)故障模擬試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2003年

，

本文編號(hào)：956106