通用机动车尾气测量仪的分析与设计

摘要

随着社会经济的快速发展,汽车产业正以强劲的势头蓬勃发展,汽车产量也不断增加,而随之带来的尾气污染问题也日趋严重,威胁着人类健康和生态平衡。为了减少大气污染,改善生态环境,世界各国和地区相继出台了一系列严格的尾气排放控制标准,并开展了相关领域的研究工作。
　　本文首先介绍国内外执行的相关排放标准,并结合尾气测量设备的发展现状和趋势,研究尾气污染物成分及相关检测原理和方法,针对目前机动车尾气检测功能集成度较低的问题,提出将尾气浓度测量与不透光度测量相结合的设计思路,其中,尾气浓度测量根据不分光红外吸收原理(NDIR)检测尾气排放中的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)及碳氢化合物(HC)的浓度,根据电化学原理检测氧气(O2)和氮氧化合物(NOx)的浓度;不透光度测量根据透光衰减率原理测量尾气的不透光度N与光吸收系数K。
　　检测系统的人机交互采用液晶屏显示和按键操作结合来完成,交互界面使用图形用户系统μcGUI来实现,界面简单直观,可操作性强。本文对μcGUI的体系结构及平台移植等进行了论述。
　　数据处理方面,根据系统要求主要完成数据采集、数据分析、数据查询、打印和删除等功能,同时以RS232串行通信协议为基础,设计了PC机与尾气测量仪之间的通信命令和控制代码,使得功能强大的上位机能很好地反应和控制检测结果。
　　本课题设计的尾气测量仪具有成本低、通用性强、性能稳定、数据准确等特点。

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第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 机动车尾气测量的发展

1.3 课题研究意义及内容

第二章 尾气检测原理及总体设计

2.1 机动车尾气检测成分

2.2 仪器测量原理

2.3 机动车尾气测量系统的总体设计

第三章 系统硬件设计与实现

3.1 系统设计要求

3.2 主控板设计方案

3.3 STM32F107 处理器

3.4 系统存储模块

3.5 系统功能模块

3.6 传感器系统

3.7 A/D转换器

第四章 系统软件设计与实现

4.1 软件环境搭建

4.2 μcGUI的移植

4.2 软件结构

4.3 主要数据结构

4.4 定时器及中断处理

第五章 数据处理与通信

5.1 数据预处理

5.2 数据通信

结论

参考文献

致谢