1. 研究目的与意义
本课题设计基于ARM微控制器的发动机参数测试系统,通过温度和压力传感器等对发动机水温、油温和机油压力等进行测试,设计信号调理电路,包括AD转换等,并将数据通过通信接口实时传送至PC机,以便对各项参数进行分析。
通过对这些参数进行测试、分析、处理和显示,从而使汽车使用和维护人员能及时、准确的掌握发动机的技术情况,有针对的实施维护或修理,提高汽车的工作寿命及效率,缩短发动机带病工作的时间,降低汽车运行成本和维修成本,这也更加适应现代汽车使用要求。
2. 国内外研究现状分析
早在计算机尚未诞生的二十世纪三四十年代,国外就已经开始了发动机测控系统的研发, 当时只能利用测功机对发动机的某一项性能进行简单的手动测试;到了七八十年代,计算机技术在测试领域的普及应用和激光技术的崛起,推动了发动机测试技术在非接触测量、多参数测量、自动控制等方面的蓬勃发展;九十年代起,随着计算机技术的突飞猛进,发动机测控系统开始集数学运算、信号处理、人工智能等现代化技术与一体,获得大量采集数据的同时可以根据需要进行实时监控和图像显示,在数据采集处理、测量控制精度、稳定可靠性方面有了很大的提高。
目前国外发动机测试设备的主要厂商有:奥地利 avl,德国的策尔纳、申克、西门子, 日本的小野测器等等。
其中奥地利 avl是一家在世界汽车、发动机行业拥有很高知名度和良好声誉的高科技公司,其内燃机测试设备技术先进、种类齐全,测控精度高、稳定性强, 在国外的内燃机测试领域得到广泛应用。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容: 主要内容包括ARM最小系统、信号调理和通信接口设计模块:1.ARM最小系统设计: 设计ARM最小系统,设计系统供电电路、时钟电路、和复位电路等等;2. 传感器及其信号调理电路设计:设计温度和压力等传感器的信号调理电路,将信号传送至ARM芯片;3、通信接口设计 设计USB或串口数据接口,将传感器测得的数据实时传送至上位机。
计划:第1周开题,阅读、收集、整理有关书籍和资料,分析并进行归类; 第2周确定研究的技术方案,整理出相关资料; 第3周 第4周 研究ARM发动机测试系统,明确自己接下来几周的任务,制定未来几周的计划; 第5周第6周设计ARM最小系统电路,设计系统供电电路、时钟电路、和复位电路; 第7周第8周设计温度和压力传感器的信号调理电路,将信号传送至ARM芯片; 第9周第10周设计串口数据接口,将传感器测得的数据实时传送到上位机; 第11周第12周 完善整个发动机测试系统,对发动机进行测试,对不足的地方进行修改; 第13周第14周 撰写毕业论文; 第15周修改毕业论文,初审,答辩; 第16周再次修改论文,正式提交。
4. 研究创新点
相比于传统的发动机测试系统,本系统自动化程度更高,控制性能更强,数据采集与处理更快速,人机互动更便捷,总体性能更完善,运行更稳定。
