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机动车压力传感器自动测试台控制系统研制
作 者: 郭昊庆
导 师: 胡景春
学 校: 南昌航空大学
专 业: 计算机技术
关键词: 车用压力传感器 自动测量 调理补偿 PCI总线测量卡
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 23次
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内容摘要
本文阐述了以工业控制计算机为核心、采用PCI总线微机插卡的设计方法、对机动车用集成相对压力传感器MLX90807和集成绝对压力传感器MLX90808进行自动测量,并对其进行调理补偿的自动测试系统的硬件设计、单片机固件程序设计和PCI总线驱动程序的设计。硬件部分的设计主要完成了PCI总线测量卡、控制驱动转接盒和PTC04模块连接器的设计,硬件的功能模块包括:基于CH365芯片的PCI接口、高精度A/D转换模块、单片机PWM控制模块、精密自检函数发生器、8路开关量控制驱动模块、测量通道控制和信号选择模块。软件部分的设计主要完成了AT89C2051单片机的固件程序设计、PCI总线测量卡的底层驱动程序设计,完成通道选择、压力信号读取、温度信号读取、PWM控制、D/A转换输出控制等操作。为了满足汽车企业对车用压力传感器的精度和性能的要求,实现对车用压力传感器的自动测量和自动调理补偿处理,本课题在设计中重点进行了以下研究:(1)研究实现提高压力传感器标定精度的方法,对系统中的温度、压力测量电路、信号的隔离与抗干扰性能等都做了较深入的研究和讨论。(2)综合研究测量环境下压力、温度的变化对被检测和标定的压力传感器的影响,融合多通道闭环测控系统采用的多种控制技术和软硬件接口技术,即:在硬件设计上使测量环境下的压力测量及控制、温度测量及控制、以及对传感器进行调理补偿的控制有机结合;在软件设计上融合顶层应用软件、接口的驱动软件和单片机的控制固件,各司其职,正确接口,较好实现系统的整体功能。(3)结合工程应用实际,研究了虚拟仪器的实际应用技术,进行了虚拟仪器基本板卡的设计和系统的综合调试。系统的设计达到了企业的要求,实现了对1-64路车用压力传感器自动测量和调理补偿,达到了测量和标定精度要求,减少了人工操作,提高了生产效率。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-5 目录 5-7 第1章 绪论 7-17 1.1 课题概述 7-8 1.1.1 课题背景及研究现状 7-8 1.1.2 课题的研究内容 8 1.2 虚拟仪器技术 8-10 1.3 传感器及其性能标定 10-14 1.4 MLX90807、MLX90808 特性 14-15 1.5 PTC04 编程器 15-17 第2章 硬件设计与实施方案 17-45 2.1 需求分析 17-18 2.2 总体设计 18-19 2.3 PCI 总线测量卡设计 19-39 2.3.1 PCI 总线接口 20-23 2.3.2 I/O 口扩展 23-24 2.3.3 A/D 转换模块 24-30 2.3.3.1 ADS7805 模/数转换电路 24-27 2.3.3.2 三线制热电阻测温电路 27-28 2.3.3.3 模拟开关 MAX309 28-30 2.3.4 单片机控制模块 30-32 2.3.5 D/A 转换模块 32-35 2.3.6 自检信号电路 35-37 2.3.7 压力、温度测量信号输入电路 37-38 2.3.7.1 温度测量电路 37 2.3.7.2 压力测量电路 37-38 2.3.8 测量精度的分析和有关设计 38-39 2.3.8.1 压力测量精度分析 38-39 2.3.8.2 温度测量精度分析 39 2.4 控制驱动转接盒电路 39-42 2.4.1 开关量控制电路 39-40 2.4.2 固态继电器控制 40-42 2.4.3 控制驱动转接盒和外部信号的连接 42 2.5 PTC04 模块连接器 42-43 2.6 印刷电路板的抗干扰设计 43-45 第3章 单片机固件程序设计 45-50 3.1 PWM 控制程序设计 45-47 3.2 D/A 转换程序设计 47-50 第4章 硬件驱动程序设计 50-56 4.1 驱动程序概述 50-51 4.2 程序模块化设计 51-56 第5章 系统调试 56-61 5.1 软硬件系统平台构建 56-60 5.2 调试中遇到的问题 60-61 第6章 总结与展望 61-63 6.1 总结 61-62 6.2 展望 62-63 参考文献 63-66 攻读硕士学位期间发表论文及科研情况 66-67 致谢 67-68 附录 68-71
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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