基于80C51单片机喷油泵量油检测系统的研究

摘要

在交通设备及工程机械应用领域内，柴油机具有热效率高，低速扭矩大，低耗环保，持久耐用等诸多优点的得到广泛的应用。作为柴油机的核心部件的喷油泵的调试工作是提高柴油机质量的重要环节。调试喷油泵的试验主要通过喷油泵试验台来实现，为了更好地制造与维修喷油泵，喷油泵试验台是必不可少的。现行的喷油泵试验台普遍在抗干扰性能，量油精度等方面不能适应柴油机越来越高的精度要求。
　　本文列举了现行的喷油泵试验台的类型，阐述了其发展现状，找出了喷油泵试验台普遍存在的需要改进的方面，采用单片机技术、传感器技术和电子技术对喷油泵试验台进行数字化的升级研究工作。
　　工欲善其事，必先利其器。首先是硬件方面的合理选取与精心设计：选择合适的传感器；对信号调节电路、电源电路以及检测仪外形三方面进行了设计。在传感器的选取中，采用霍尔式转速传感器，提高了测量数据的准确性。测量油泵的喷油量选用了流量传感器 HC-B1来完成。设计了滤波电路、放大电路、分压电路，用这三种电路联合对信号进行调节，本文将输出信号数值设置在5V附近，能够适应80C51单片机的对信号识别的需要。设计电源模块时，考虑到系统工作需要多个模拟电源分别供电，如果设计独立电源则不仅提高了成本，而且使系统结构复杂，使用起来比较烦琐。为此，本文采取将多个电源集中在一块基片上的紧凑制作办法。
　　其次，由于使用了模块化方法对软件进行设计，大大地方便了程序的修改与调试。主要模块分为：主程序模块、显示系统模块、检测转速系统模块、检测油量系统模块等。主程序模块由初始化程序、更新显示器两部分，而主程序模块控制其余模块的运行，其采用编程扫描的形式来响应命令取代按键输入，从而实现对整个系统的控制过程；而转速模块通过计取信号的上升沿个数，完成对转速信号的检测；油量检测模块负责对油量信号的采集；显示模块采用LCD液晶显示。
　　本检测系统采用硬件与软件结合的模式，由传感器配合单片机接口技术，喷油泵试验台量油系统检测实现了数字化。系统具有成本低、精度高、操作简便等优点，对喷油泵的检测有着重大意义。

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第一章 前 言

1.1 课题研究的意义和目的

1.2 柴油机的基本情况

1.3 喷油泵试验台

1.4 喷油泵试验台的现状

第二章 喷油泵试验台

2.1 试验台简介

2.2 喷油泵试验台的整体构成

2.3 目前量油系统存在的问题及解决方案

2.4 课题研究的主要内容、采用的方法及技术方案

第三章 系统整体方案

3.1 量油检测系统

3.2 采集量油信号

3.3 设计采集压力信号

3.4 主轴收集转速信号的方式

第四章 量油检测系统的前向通道设计

4.1 前向通道

4.2 前向通道的设计特色

4.3 前向通道的组成

4.4 放大电路设计

4.5 系统抗干扰

4.6 系统的核心—微处理器

4.7 A/D转换电路

4.8 本章小结

第五章 量油检测系统其它硬件电路设计

5.1 关于显示器

5.2 通讯电路设计

5.3 量油控制电路设计

5.4 复位电路设计

第六章 系统软件

6.1 软件设计的原则

6.2软件部分的基本内容

第七章 可靠性设计

7.1 可靠性问题

7.2 可靠性设计

第八章 系统试运行

8.1 系统试运行的前期工作

8.2 调试的过程

8.3 调试出现的问题

第九章 结果分析

9.1 试验数据

9.2 误差计算

9.3 产生误差的原因

第十章 结论、讨论与展望

10.1 结论

10.3 讨论

10.4 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢