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MC68HC908单片机在发动机台架试验中的应用研究

作　者: 蚩小霞
导　师: 赵龙庆
学　校: 西南林学院
专　业: 森林工程
关键词: 单片机发动机台架试验测试与控制
分类号: U467.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 214次
引　用: 2次
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内容摘要

随着发动机电控技术的发展，对发动机测试提出了更高的要求。发动机试验的自动化成为提高发动机测试效率和质量的重要方法。本文在调查研究国内外发动机自动测试技术的基础上，提出了用单片机实现发动机台架试验的自动化的方案，完成了硬件配置设计并研制了测试与控制软件，为实验室测试的自动化打下了基础，系统的开发方法具有推广价值。硬件采用了模块化的设计方法。层次式原理图设计使得开发周期短，管理与修改方便；在PCB设计上，将模拟电路与数字电路分开，以提高可靠性。在软硬件设计的过程中，还采取了多种抗干扰措施，以提高系统的电磁兼容性。开发调试时，使用了自制的编程适配器，配合清华大学开发的MC68HC908GP32编程器、监控程序initial.s19和MOTOROLA公司的仿真软件包ICS08GPZ In-Circuit Simulator进行了在线非实时开发与仿真。本文研制完成的方案有以下几个特点：1．以性能试验为主要研究对象，满足发动机测试的主要要求；2．考虑通用性、实用性和经济性，采用PC机为测试控制工作机，选用符合工业标准的配件，引进监督曲线，实时监控试验情况；3．采用MC68HC908GP32单片机用于控制数据测试和测功器，满足测试控制工作高精度、高速度和高效率的要求；4．在WINDOWS环境下采用DELPHI开发出的系统软件，界面友好，显示直观，操作方便灵活，图表功能强；5．该系统不仅提高了台架试验的测量精度、可靠性，而且还可以完成以往人工调节无法完成的变工况测试；

全文目录

1 绪论  9-19
  1.1 前言  9
  1.2 发动机台架试验的种类及意义  9-10
  1.3 常见发动机特性曲线的制作  10-15
    1.3.1 发动机的速度特性  11-12
    1.3.2 负荷特性  12-14
    1.3.3 万有特性试验  14-15
  1.4 台架试验的历史  15-16
  1.5 台架试验的现状  16-17
  1.6 单片机改造台架试验的意义  17-18
  1.7 重点要解决的问题  18-19
2 发动机台架试验的组成、原理  19-25
  2.1 台架试验的总体组成  19-24
    2.1.1 试验台架  19-20
    2.1.2 辅助系统  20
    2.1.3 各种测量仪器、仪表及操纵台  20-24
  2.2 试验台工作原理  24-25
3 系统概述  25-32
  3.1 情况简介  25
  3.2 改造原理  25-26
    3.2.1 硬件设备改造  25-26
    3.2.2 软件的开发  26
  3.3 系统开发基础  26-27
    3.3.1 开发的软硬件基础  26-27
    3.3.2 开发原则  27
  3.4 系统的总体方案  27-32
    3.4.1 系统结构  27-29
    3.4.2 系统需要采集的参数  29-30
    3.4.3 系统需要控制的参数  30-32
4 控制系统外围信号调理电路板硬件配置  32-49
  4.1 传感器的选择  32-33
  4.2 所用传感器简介  33-39
    4.2.1 温度传感器介绍  33-35
    4.2.2 压力传感器  35-37
    4.2.3 转矩传感器  37-38
    4.2.4 转速传感器  38-39
  4.3 外围信号调理板中的输入电路设计  39-47
    4.3.1 总体方案  39-40
    4.3.2 保护电路的设计  40-41
    4.3.3 PT100的调理电路  41-43
    4.3.4 k型热电偶调理电路  43-45
    4.3.5 大气压力信号调理电路  45
    4.3.6 大气温度信号的调理电路  45-46
    4.3.7 扭矩、转速、油耗的调理电路  46-47
  4.4 外围信号调理板中的输出控制电路设计  47-48
    4.4.1 输出控制的信息传递  47
    4.4.2 转速、油门的控制电路  47-48
  4.5 外围信号调理板实物图  48-49
5 MC68HC908GP32控制系统  49-67
  5.1 MC68HC908GP32控制系统的硬件设计方法  49-50
  5.2 GP32的封装和引脚说明  50-52
  5.3 GP32的总体结构  52-57
    5.3.1 GP32的CPU结构  53-54
    5.3.2 GP32的存储器配置  54-55
    5.3.4 GP32的I/O资源  55-57
    5.3.5 GP32的中断系统  57
  5.4 MC68HC908GP32外围电路  57-63
    5.4.1 时钟电路  57-58
    5.4.2 复位电路  58-59
    5.4.3 片内FLASH编程电压电路控制和调试用外部总线  59-60
    5.4.4 通讯模块电路设计  60-62
    5.4.5 电源管理模块电路  62-63
    5.4.6 状态监控报警模块电路  63
  5.5 系统硬件设计的可靠性  63-65
    5.5.1 接地技术  63-64
    5.5.2 滤波技术  64
    5.5.3 供电系统抗干扰技术  64-65
    5.5.4 信号调理电路的技术  65
  5.6 MC68HC908GP32控制系统实物图及总图  65-66
  5.7 小结  66-67
6 系统的标定试验  67-75
7 控制系统软件设计  75-90
  7.1 单片机控制软件的编制  75-83
    7.1.1 单片机控制软件设计方案  75
    7.1.2 主程序  75-76
    7.1.3 初始化程序  76-77
    7.1.4 通讯程序  77-78
    7.1.5 PWM模块  78
    7.1.6 A/D转换程序  78-79
    7.1.7 通讯程序  79-83
  7.2 PC机采集软件的编制  83-90
    7.2.1 参数设置  83-86
    7.2.2 试验执行控制及数据、图像显示  86-88
    7.2.3 数据处理和报告输出  88-90
8 结论与展望  90-91
  8.1 总结  90
  8.2 展望  90-91
参考文献  91-93
致谢  93

MC68HC908单片机在发动机台架试验中的应用研究

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