【正文】 設計 根據原理框圖，檢測器的功能是 由以 下幾 個 模塊實現的： 溫度采集 、 數據 顯示和繼電器控制模塊。 DS18B20 溫度傳感器實現對溫度的采集，然后把溫度 數字 信號送入單片機進行處理。 系統(tǒng)設計框圖 本系統(tǒng)基本框圖如圖 1 所示： 圖 1 柴油發(fā)動機冷卻水溫控制系統(tǒng)硬件框圖 整個系統(tǒng)的組成按功能可以分成以下幾個 部分 :控制主板 ,溫度采集電路，復位電路 ,時鐘電路，鍵盤顯示電路，報警電路和自動控制電路。電路設計和制作比較簡單，成本也低，是一種非常好的方案。同樣，使用邏輯電路也可實現控制功能，但總體的電路設計和制作比較煩瑣。 溫度控制的靜態(tài)誤差≤ 系統(tǒng)設計思路 根據系統(tǒng)的設計要求，需要能夠設定溫度值和測量水溫以及控制繼電器閉合使風扇運轉來冷卻水溫，有以下 2個方案： 方案一：采用運放等模擬電路搭建一個控制器，用模擬方式實現 PID控制溫 度，對于純粹的水溫控制，這是足夠的。 用十進制數碼顯示水的實際溫度。 溫度設定 范圍為 40至 900C，最小區(qū)分度為 10C，標準溫差≤ 10C。水溫上限可以在一定范圍內由人工設定，并能在環(huán)境溫度降低時實現自動調整，以保持設定的溫度基本保持不變。只要增加不同的控制裝置，就可以有不同的用途。 (2)模塊化設計：控 制系統(tǒng)整體采用模塊化設計，如溫度采集模塊、數據顯示模塊、自動控制模塊，這樣便于擴展，適用性強。測得的溫度值與預設的溫度值進行比較，若高于設定的溫度值則輸出一個控制信號，發(fā)生警報并且使繼電器閉合進而使風扇轉動；若低于設定的溫度值則不產生動作。本課題目標是研制出具有溫度測控功能的控制器，實現對冷卻水溫的測量和自動控制。 因此對發(fā)動機冷卻系統(tǒng)采用理想的控制方法進行控制，以提高發(fā)動機效率、減少燃油浪費、降低排放污染、勢在必行。 從發(fā)展看，冷卻系統(tǒng)的零部件結構得到了不斷改進，發(fā)動機的冷卻效果得到了改善。 改善了電動水泵的轉速，以反饋控制水泵冷卻液流量。在最新款的轎車上，其冷卻系統(tǒng)有所改進，性能有所提高，但其改進也主要限于結構部件的改進，主要表現在以下幾方面： 改善了風扇的性能，提高風扇風量。以反饋控制水泵冷卻液流量，其主要是根據水溫、節(jié)氣門位置、車速等的傳感器所傳給 ECU(微處理器 )的信號，以反饋控制的方式，調整電動水泵的轉速，使得引擎水套中流動的冷卻液流量能隨著不同的駕駛狀況而作調整，保持發(fā)動機的正常溫度，以減少 HC 污染的排放。 1992 年，美國發(fā) 明專利“機動車發(fā)動機的通風系統(tǒng)” (專利號 US526926)將電動冷卻風扇布置在散熱器前方，根據發(fā)動機溫度的高低，冷熱氣閥可以交替開閉 [6]。但輔助通風口從下向上吸入冷卻空氣，很容易將道路上的塵土、雜物吸入，造成散熱器臟污和堵塞，使散熱器的散熱效率降低。 1985 年，德國大眾汽車公司在中國申請發(fā)明專利 (專利號 CN851095/A)。該專利首先提出了用電動冷卻風扇取代皮帶驅動的冷卻風扇，根據發(fā)動機溫度和負荷情況的不同，實現風扇的運轉，避免了發(fā)動機驅動冷卻風扇的功率損失，縮短了發(fā)動機的預熱時間，減少傳熱損失。因此具有非常重要的應用價值和意義。最佳溫度范圍到底是多少現在尚無定論 [3]。但是，發(fā)動機冷卻系統(tǒng)的最佳水溫范圍是多少呢？有的資料認為：許多車型的最佳溫度是 800C~900C，如果采用閉式冷卻系統(tǒng)和采用防凍劑，則可逐步提高到 1100C~1300C[2]。汽車發(fā)動機冷卻系統(tǒng)就是其中之一。 汽車經過一百多年的發(fā)展，現已是集機械、電子一體化的高科技產品。全世界 6 億多輛汽車，每年需要 10 多億噸燃油，超過了世界石油年產量的 1/3，這些燃料燃燒后約生產 億噸有害氣體，嚴重污染環(huán)境。汽車工業(yè)的發(fā)展，促進了其他各行各業(yè)的發(fā)展 ,帶來了社會經濟發(fā)展和繁榮， 當今世界各個發(fā)達國家?guī)缀鯚o一例外地把汽車工業(yè)作為國民經濟的支柱產業(yè)。 如何將單片機應用到柴油發(fā)動機的自動控制領域，是當前柴油機自動化的焦點所在，本課題順應了這種發(fā)展趨勢，為柴油發(fā)動機冷卻水溫控制系統(tǒng)進一步深入研究創(chuàng)造條件。 本課題以 AT89552 單片機為檢測控制中心的自動控制器，通過溫度傳感器測量水溫，繼電器控制風扇的方式，達到降低冷卻水溫的目的。如何來確定最佳冷卻水溫的范圍，只有經過檢測冷卻水溫對柴油機零件磨損、功率、工作噪聲、排氣質量、潤滑油質量、使用壽命、工作粗暴性等的具體影響，然后通過比較數據分析得出最佳溫度范圍。 作者簽名： 日期： 導師簽名： 日期： 基于單片機的柴油發(fā)動機冷卻水溫控制系統(tǒng) 學生姓名： 譚政文 班級： 0982052 指導老師： 趙珂 摘要 ： 隨著能源日益緊張，人們對駕駛 汽車 的舒適性日益重視，有關發(fā)動機冷卻水溫的研究得到了越來越多科研機構的重視。 作者簽名： 日期： 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的 復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。對本文的研究成果作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式表明。 畢業(yè)設計（論文） 題目： 柴油發(fā)動機冷卻水溫控制系統(tǒng)的硬件設計 系 別 信息工程系 專業(yè)名稱 電子信息工程 班級學號 098205222 學生姓名 譚政文 指導教師 趙珂 二 O 一三 年 五 月 學士學位論文原創(chuàng)性聲明 本人 聲明，所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立完成的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他學位申請的論文或成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本人授權南昌航空大學科技學院可以將本論文的全部或部分內容編入有關數據庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。冷卻水溫與發(fā)動機的許多工作性能有著直接或間接的聯系，如果冷卻水溫保持在最佳的溫度范圍內，不僅可以提高柴油機的動力性、減少廢氣的產生、還可以減少燃料消耗量、增強發(fā)動機工作平穩(wěn)性。進行這些發(fā)動機性能測試實驗的必備條件是有一個能檢測并 控制冷卻水溫在設定范圍內的控制裝置，研究并試制這樣一個自動控制裝置就是本課題的研究目的?？刂破髡娴?4 個按鍵可以進行溫度范圍的設定， 4 位數碼管顯示溫度值。 關鍵詞 ： 柴油機 冷卻系統(tǒng) 溫度控制 數碼管顯示 指導老師簽字： Design of Diesel Engine Cooling Water Temperature Control Based On single Chip Microputer Student Name:Tan Zheng Wen Class: 0982052 Supervisor:Zhao Ke Abstract:Along with energy crisis, people pay more and more attention to driving fort, research about the engine cooling water temperature is more and more the importance of scientific research is a direct or indirect contact many performance the cooling water and the engine, if the cooling water temperature maintained at optimal temperature range, can not only enhance the power of diesel engine, reduce the exhaust gas produced, still can reduce fuel consumption, enhance the working stability of the engine. How to determine the optimal cooling temperature range, only through the detection of cooling water of diesel engine parts wear, power, noise, exhaust gas quality, lubricating oil quality, service life, working rough of the specific effects, and then pare the data analysis of the optimum temperature range. These are necessary conditions for engine performance test is a can detect and control the temperature of cooling water in the control device is set within the range of research and trial production, an automatic control device is the purpose of this research topic. Automatic controller for this subject takes AT89552 single chip microputer as the control center, through the temperature sensor for measuring water temperature, fan relay control mode, to reduce the temperature of cooling water for the purpose of. The 4 button controller positive can change the temperature range, the 4 digital display temperature controller. How will the automatic control field of the single chip puter is applied to diesel engine, but also the focus of the current diesel engine automation, this paper conformed to this trend, the further research to create conditions for the diesel engine cooling water temperature control system. Keywords: diesel engine cooling system Temperature control digital display Signature of Supervisor: 目 錄 1 緒 論 本課題研究的背景和意義 ...................................... 6 國內外的發(fā)展與現狀 .......................................... 6 本課題研究的主要內容 ........................................ 8 2 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)設計要求 ................................................. 9 系統(tǒng)設計思路 ................................................. 9 系統(tǒng)設計框圖 .........................