【正文】 整個(gè)打印機(jī)固定在面板上。 MGLS12032 模塊分直接訪問方式和間接訪問方式 ,如圖 所示。系統(tǒng)采用的液晶模塊級(jí)聯(lián)了兩片 SED1520,一片是處于主工作方式 ,一片處于從工作方式。 SED1520 功能特點(diǎn) SED1520 是集行、列驅(qū)動(dòng)器和控制器于一體的液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器，可廣泛用于小規(guī)模液晶顯示模塊，例如香港精 電公司的 MGLS1203 MGLS10032 等。其主要特點(diǎn)如下 : ①內(nèi) 置 2560 位顯示 RAM 區(qū)。液晶顯示器不但能夠顯示數(shù)據(jù)，還能顯示文字和圖形，其顯示效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過數(shù)碼管。圖 為 8255A 的引腳圖 [19]。 8255A是 Intel公司采用 CHMOS工藝生產(chǎn)的一種高性能通用可編程輸入 /輸出并行接口芯片，可以方便地應(yīng)用在微處理器系統(tǒng)中 。數(shù)據(jù)輸入和輸出引腳共用，三態(tài)輸出；采用單一電源 +5V，其輸入輸出電平與 TTL 兼容，具有低功耗操作方式。 數(shù)據(jù)總線為數(shù)據(jù)信號(hào)，它是微處理器送往存儲(chǔ)器的信息或存儲(chǔ)器送往微處理器的信息。可對(duì)采樣率和轉(zhuǎn)換時(shí)間編程。在片內(nèi)還加入外圍事務(wù)處理服務(wù)器 PTS，可大大減輕 CPU 在中斷處理上的負(fù)擔(dān)。它采用高速輸入 /輸出口進(jìn)行事件處理。該周期就像 DMA 周期那樣插入正常的指令流中，完成中斷服務(wù)，這樣 CPU 的開銷比一般的中斷響應(yīng)要少得多。此部件便于實(shí)時(shí)輸出控制，可用來產(chǎn)生多種信號(hào)波形。這種結(jié)構(gòu)消除了累加器的瓶頸現(xiàn)象，加快了數(shù)據(jù)傳輸。單片機(jī)是否含有所需的 I/O 端口數(shù)目；是否含有所需的外圍端口部件； CPU 是否有適合的吞吐量；極限性能是否滿足要求； （ 2）了解單片機(jī)的可購買性。 單片機(jī)的選擇原則 當(dāng)今單片機(jī)品種繁多，產(chǎn)品性能各異。 基于以上的要求，初步選定容積式流量傳感器，型號(hào)為 YH2。 （ 4）精確度。曲軸旋轉(zhuǎn)一周，各缸分別排油一次，其排油量可用下公式確 15 定： 22 2244 dhhdV ?? ????? （ ） 式中， V — 四缸排油量， cm3； 4 — 代表四個(gè)油缸； 42d? — 代表某一活塞截面積， cm2； h2 — 2倍的曲軸偏心距，即活塞行程， cm。它 可以連續(xù)測(cè)量，其結(jié)構(gòu)有行星活塞式、往復(fù)活塞式、膜片式、油泡式等，現(xiàn)以行星活塞式油耗傳感器為例予以說明，其流量檢測(cè)裝置是由流量變換機(jī)構(gòu)及信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)組成。 油箱 油泵 濾清器 流量傳感器 1 發(fā)動(dòng)機(jī) 流量傳感器 2 14 第 3 章 基于容積法的汽車油耗儀中硬件的設(shè)計(jì)與選擇 流量傳感器的選擇 主要功能 流量傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)油和回油管路中，用來檢測(cè)燃油流量，檢測(cè)到的脈沖信號(hào)被送到微處理器中處理。 油箱 油泵 濾清器 流量傳感器 發(fā)動(dòng)機(jī) 12 圖 1 一油箱； 2 一回油管； 3傳感器信號(hào)線； 4 一供油管： 5 一流量傳感器； 6 一電動(dòng)汽油泵： 7 一燃油濾清器： 8 一出油口： 9 一進(jìn)油口： 10 一燃油壓力調(diào)節(jié)器； 11燃油分配總管； 12— 氣缸 單流量傳感器的安裝方式 (汽油車 ) 對(duì)于回油量較大的車輛，回油管路中需要安裝一個(gè)流量傳感器，用來提高測(cè)試精度，也為了滿足燃油供給系統(tǒng)正常工作的要求。通過控制面板還可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)標(biāo)定。 圖 智能油耗儀的 控制關(guān)系示意圖 基于容積法的汽車油耗儀實(shí)際上是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它是具有微處理器的總線接口的儀器。同時(shí)能實(shí)現(xiàn)定容積測(cè)試、定質(zhì)量測(cè)試、定時(shí)間測(cè)試的功能； （ 3）系統(tǒng)采用的理論應(yīng)具有可行性， 系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)自身的標(biāo)定和對(duì)傳感器的標(biāo)定； （ 4） 該項(xiàng)技術(shù)完成后 測(cè)試精度要高和抗電磁干擾能力要強(qiáng)； （ 5）該項(xiàng)技術(shù)完成后使用要簡(jiǎn)單，可操控性要強(qiáng)，該項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品化之后，同比之下成本要低、精度要高。完成對(duì)油耗的智能化測(cè)試，軟件功能是通過分程序模塊來實(shí)現(xiàn)的，主要包括初始化模塊、二進(jìn)制和十進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序模塊、顯示模塊和耗油量測(cè)試模塊等。是油耗產(chǎn)品升級(jí)換代的要求，是科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的需要。本文設(shè)計(jì)了基于失重法的智能油耗測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)試系統(tǒng)功能強(qiáng)、測(cè)量精度高、使用方便 , 而且能夠?qū)δ壳按蠖鄶?shù)電噴發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行檢測(cè)，并且能夠直觀的反映出瞬時(shí)油耗情況，從而為檢測(cè)和診斷汽車故障以及內(nèi)燃機(jī)的設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。目前國內(nèi)常用的發(fā)動(dòng)機(jī)油耗測(cè)量方法還是油耗儀測(cè)量方法，這些油耗測(cè)量?jī)x表種類繁多，使用方法和測(cè)量精度也各有優(yōu)劣。 發(fā)展趨勢(shì) 傳統(tǒng)的汽油汽車發(fā)動(dòng)機(jī)中，汽油是經(jīng)過化油器后和空氣混合而進(jìn)入汽缸的，只要把流量傳感器串接在油路上即可測(cè)出燃油消耗量，方法較為簡(jiǎn)單，但測(cè)量精度比較低，而且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量、不能記錄數(shù)值等很多弊端。測(cè)量精度 %。此儀器集成了許多功能模塊，智能油耗儀是它的一個(gè)子系統(tǒng)。所以國內(nèi)沒有達(dá)到實(shí)用階段，還沒有引起重視。美國是分別測(cè)量模擬市區(qū) (平均車速 )和高速公路 (平均車速 )運(yùn)行狀態(tài)的工況法油耗，加權(quán)平均后作為汽車名義油耗。奧地利的 AVL 公司研制的 臺(tái)架試驗(yàn)中發(fā)動(dòng)機(jī)燃油耗的精確測(cè)量?jī)x，在油量 25g 時(shí)精度較高，臺(tái)架試驗(yàn)測(cè)量范圍為 0～ 150kg/h，盡管該油耗儀可進(jìn)行動(dòng)態(tài)測(cè)試， 但由于仍是靜態(tài)燃油測(cè)量秤的改進(jìn)， 動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間大于 200ms。隨著汽車技術(shù)飛速發(fā)展，對(duì)其測(cè)試的手段也應(yīng)同步發(fā)展。 由此可見， 汽車油耗不僅關(guān)系到環(huán)保節(jié)能更是汽車前沿技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。 對(duì)汽車燃油經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)，一般是通 過汽車燃油消耗量測(cè)量來確定的，它是用以評(píng) 2 價(jià)在用汽車技術(shù)狀況與維修質(zhì)量的綜合性參數(shù)，也是診斷和分析汽車故障的重要參考，因此汽車燃油消耗量是汽車的重要性能之一。短缺的石油供應(yīng)與經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展帶來石油需求間的矛盾突出，而燃油消耗快速增加成為首要因素。 我國 20xx 年中國石油表觀消費(fèi)量為 40, 萬噸，僅次于美國，預(yù)計(jì) 20xx 年將達(dá)到 億噸。而國內(nèi)年產(chǎn)量?jī)H能達(dá)到 — 2億噸，供需缺口為 — 億噸。傳統(tǒng)的油耗計(jì)對(duì)于化油器的汽油機(jī)燃油消耗的測(cè)量較為簡(jiǎn)單，但是，隨著汽車排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格和汽車電子技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，汽油機(jī)的化油器已被電控燃油噴射系統(tǒng) (EFI)所取代，汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性測(cè)量的對(duì)象已全部 變成了電控噴射發(fā)動(dòng)機(jī)。其車輛油耗檢測(cè)技術(shù)較先進(jìn)，投入的人力和財(cái)力也較多，并大量采用了傳感技術(shù)和微電腦技術(shù)，正在大力開發(fā)研制智能型油耗檢測(cè)裝置，其功能、測(cè)試項(xiàng)目、精度、顯示方式都在不斷發(fā)展與完善之中，成本逐漸趨向合理。 %，響應(yīng)時(shí)間 2～ 10ms。歐洲法規(guī)或指令只規(guī)定了 M1類車的測(cè)試方法，且近十多年來不斷變化。日本則規(guī)定了不同質(zhì)量的汽車油耗標(biāo)準(zhǔn)表，歐洲則規(guī)定 Ml類車型式認(rèn)證時(shí)必須測(cè)試油耗，確認(rèn)汽車廠的申報(bào)值并向社會(huì)公布。另外，針對(duì)我國實(shí)際狀況，應(yīng)盡快發(fā)布一個(gè)汽車油耗 (C02排放 )限值標(biāo)準(zhǔn)，一方面可以鼓勵(lì)經(jīng)濟(jì)型汽車的發(fā)展，另一方面這也是我國汽車進(jìn)入家庭和汽車工業(yè)快速健康發(fā)展的必然要求。FC系列智能油耗儀采用先進(jìn)的 CAN現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，具有網(wǎng)絡(luò)特性，使多臺(tái)測(cè)試儀器可 以聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)保留了標(biāo)準(zhǔn)的 RS232串行接口。該儀器可測(cè)定各類發(fā)動(dòng)機(jī)燃料的消耗量、瞬時(shí)流量；可進(jìn)行定容積、定重量、定時(shí)間等參數(shù)的測(cè)量及控制；可用于汽車道路實(shí)驗(yàn)，如等速油耗、加速油耗、百公里油耗等多種道路 5 試驗(yàn)。 基于容積法的汽車智能油耗檢測(cè)儀器能對(duì)汽車進(jìn)行不同工況的油耗數(shù)據(jù)測(cè)量，以及汽車行駛的等速油耗、加速油耗、便工況油耗及百公里油耗測(cè)量，尤其是瞬時(shí)油耗的測(cè)量，而且精度較高。所以，相關(guān)的測(cè)量方法和儀器的研究受到了更多的關(guān)注。研究與開發(fā)新型智能油耗檢測(cè)軟件 也是實(shí)現(xiàn)油耗儀產(chǎn)品升級(jí)換代的要求，也是科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展的需要。 (1)總體方案的確定； 介紹基于容積法的汽車油耗檢測(cè)技術(shù)理論；分析汽車油耗不同檢測(cè)方法的特點(diǎn)，廣泛查閱各種文獻(xiàn)，了解目前國內(nèi)外油耗測(cè)量方法的現(xiàn)狀，分析其長(zhǎng)處和不足；根據(jù)汽車油耗儀的功能要求，確定總體技術(shù)方案； （ 2）確定基于容積法的汽車油耗檢測(cè)的控制原理；建立汽車油耗檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型； （ 3）硬件部分設(shè)計(jì)、選擇和匹配。同時(shí)進(jìn)行程序的調(diào)試工作，以對(duì)編寫的程序進(jìn) 行運(yùn)行檢查，驗(yàn)證運(yùn)行邏輯、運(yùn)行流程等； （ 5）儀器機(jī)械部分的設(shè)計(jì)。 根據(jù)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)供油系統(tǒng)的工作原理和汽車的運(yùn)行條件，確定油耗檢測(cè)方法，建立油耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，配合硬件部分控制電路 選擇或 編寫控制軟件，共同完成對(duì)基于容積法的 油耗 儀器 的智能化測(cè)試。 圖 檢測(cè)系統(tǒng)組成關(guān)系 流量傳感器用于檢測(cè)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的耗油量，將信號(hào)送給單片機(jī)進(jìn)行處 理。 流量傳感器 PIC 單片機(jī) 液晶顯示模塊 EPROM RS232 打印機(jī) RAM 信號(hào)調(diào)節(jié)電路 鍵盤 驅(qū)動(dòng)器 執(zhí)行裝置 11 油耗測(cè)量系統(tǒng)采用流量傳感器檢測(cè)燃油流量信號(hào)，并將信號(hào)送給單片機(jī)處理，單片機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)和相應(yīng)的控制程序得到不同要求和條件下的油耗量，通過顯示器或打印機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出，通過控制面板實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，還可通 過通訊接口 RS 一232 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，擴(kuò)展系統(tǒng)功能。 流量傳感器的連接方式如圖 所示。 流量傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)油和回油管路中，用來檢測(cè)燃油流量，檢測(cè)到的脈沖信號(hào)被送到單片機(jī)進(jìn)行處理。它主要由活塞、曲軸、連桿和信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)組成。既要考慮能檢測(cè)出微弱信號(hào)量值，又要噪聲小。盡可能考慮結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，重量輕，維修方便，易于更換。因此，燃油流量檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型可采用數(shù)學(xué)公式： K fQ 3600? （ ） 單片機(jī)的選擇 單片機(jī)的匹配原則 單片機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則： 單片機(jī)控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)系統(tǒng)的 擴(kuò)展部分設(shè)計(jì) (包括存儲(chǔ)器擴(kuò)展和接口擴(kuò)展 )和各功能模塊設(shè)計(jì) (測(cè)量功能模塊、信號(hào)控制功能模塊和人機(jī)對(duì)話模塊 )。采用 RISC 結(jié)構(gòu)的單片機(jī)數(shù)據(jù)線和指令線分離，這種結(jié)構(gòu)的單片機(jī)取指令包含更多的處理信息，執(zhí)行效率更高，速度也更快。 根據(jù)以 上原則對(duì)單 片機(jī)進(jìn)行選擇， 可選擇出較合適的單片機(jī)，從而保證系統(tǒng)的可靠性、最優(yōu)的性價(jià)比、最好的升級(jí)換代性。與其他系列（如 MCS51 系列、 PIC 系列等）相比， HSI/O、 PTS、 EPA、 WG 是 MCS196 最具特色的 功能部件?？梢?， EPA 和 HSI/O 的功能類似，但 EPA 在 CPU 開銷上要求更少，性能更好一些。 另外， MCS196 單片機(jī)總線控制器還具有可編程的等待狀態(tài)發(fā)生器，可方 便地與慢速外設(shè)接口。其余的片內(nèi)資源有： 1路 PWM，1個(gè)全雙工串行通信口， 1個(gè)看門狗定時(shí)器， 1個(gè) 8通道 10位 A/D 轉(zhuǎn)換器。這種芯片的最高頻率也可達(dá) 20MHz。 HSI/0 最多有 4個(gè)高速輸入口，6個(gè)高速輸出口。 在微機(jī)系統(tǒng)中，常用的靜態(tài) RAM 有 611 626 62256 等?；谝陨显?，并考慮到其性價(jià)比，選擇 6264 作為靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。它含一個(gè)可預(yù)置的計(jì)數(shù)器 ，計(jì)數(shù)范圍從 2～ 16383，可用于延時(shí)、計(jì)數(shù)或分頻。 27512 為 28 腳雙列直插式封裝，其管腳排列如圖 所示 [19]。液晶顯示屏有兩種類型：智能型和普通型。 ②具有 16 個(gè)行驅(qū)動(dòng)輸出和 61 個(gè)列驅(qū)動(dòng)輸出 。 ●具有 16 個(gè)行驅(qū)動(dòng)口和 61個(gè)列驅(qū)動(dòng)口。驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)如圖一所示?？紤]到 196豐富的接口資源和系統(tǒng)調(diào)試的方便 ,本設(shè)計(jì)以間接訪問方式為基礎(chǔ)。 E系列打印機(jī)體積小、操作簡(jiǎn)單、連接方便、結(jié)構(gòu)緊湊、面板尺寸符合儀器儀表的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（ 80mm? 160mm）， 27 并滿足大部分非標(biāo)準(zhǔn)儀器、儀表面板的使用要求，是設(shè)計(jì)各種需要微型打印輸出的首選。 28 微型打印機(jī)與 196KC 有幾種不同的連接方式。在運(yùn)行過程中， X5045 會(huì)時(shí)時(shí)監(jiān)控供電電源 VCC。在正常的微機(jī)控制系統(tǒng)中，在每次控制任務(wù)完成后，必須對(duì)看門狗定時(shí)器進(jìn)行復(fù)位，重新開始計(jì)數(shù)。 X5045 利用了 Xicor 公司專有的Direct Write 晶片，提供最小為 100,000 周期 /字節(jié)的使用期限 (endurance)和最小為100 年的數(shù)據(jù)保存期。 通常選擇的標(biāo)準(zhǔn)接口，在保證不超過其使用范圍時(shí)，都有一定的抗干擾能力，以保證可靠的信號(hào)傳輸。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（ DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（ DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè) 25個(gè)腳的 DB25 連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。所以 32 采用 DB9 的 9 針插頭（座）。 10V 電壓。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常需要一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘供定時(shí)、測(cè)控之用。目前廣泛采用各種半導(dǎo)體直流電源。芯片內(nèi)部設(shè)有防止過流、過熱保護(hù)及調(diào)整安全保護(hù)電路，其所需的外接元件少，使用方便可靠，作為穩(wěn)壓電源廣泛應(yīng)用于各種電子