基于單片機(jī)和數(shù)字信號處理器的汽車發(fā)動機(jī)點火線圈測試系統(tǒng)
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PCI接口芯片采用PLX公司的PCI9052它是一款面向低端應(yīng)用的高性能PCI接口芯片。接口芯片和TMS320VC5402的連接較簡單，在此從略。
采樣系統(tǒng)的軟件設(shè)計主要包括DSP中對數(shù)據(jù)的讀取和處理以及采集卡的設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)兩部分。本文主要在CCS平臺上采用匯編語言實現(xiàn)DSP的編程。PCI設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā)則采用微軟公司為Windows9x 操作系統(tǒng)的驅(qū)動程序設(shè)計的一種構(gòu)架――VxD。
3.2 程控電壓源和程控信號源
根據(jù)各種不同型號線圈的測試條件要求，程控電壓源必須可產(chǎn)生3－25V 連續(xù)可調(diào)的直流電壓。程控信號源可產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的霍爾波信號，頻率為0.5－250Hz（最小步進(jìn)1HZ），幅值為0－10V，占空比為1％－99％（最小步進(jìn)1％）。
程控電壓源的設(shè)計采取工業(yè)成品加控制板的方式來實現(xiàn)，具體來說就是買一個符合要求的可以方便地進(jìn)行二次開發(fā)（控制）的電壓源，然后根據(jù)電壓源的說明書，制作控制板。市面上這種電壓源很多，控制板的制作也較簡單，在此不加贅述。
圖－3 程控信號源系統(tǒng)框圖
從上述所給指標(biāo)可以看出，該程控信號發(fā)生器頻率變化范圍寬，對穩(wěn)定度和精度的要求都很高一而且有一定自動化的要求。這些都是模擬電路難以達(dá)到的，所以我們采用了單片機(jī)控制的全數(shù)字電路，系統(tǒng)框圖見圖－3。
要產(chǎn)生脈沖波形有很多方法，但關(guān)鍵是如何使占空比可變。在此，采用軟件控制單片機(jī)的一位輸出口，定時對它置位和清零的方法來實現(xiàn)，這樣就可以方便地調(diào)整占空比，同時頻率也是可變的。經(jīng)過計算可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)頻率為250Hz，占空比為1％ 時，信號保持高電平的時間為40µS，因此MCS-51單片機(jī)的速度能達(dá)到要求?！?】
3.3 IO控制板和測量控制電路
在介紹系統(tǒng)組成的時候以及說明了測量控制電路的作用和組成。下面簡要介紹一下IO板的設(shè)計與實現(xiàn)。此處的IO板僅僅由一個簡單的并行接口芯片8255A組成，并直接將此板接插在工控機(jī)的ISA擴(kuò)展槽上（如果工控機(jī)上沒有ISA插槽，也可以直接接PCI插槽）。上位機(jī)軟件對IO板的操作僅僅是寫一些控制字，就可以讓IO板的輸出發(fā)生相應(yīng)的變化，從而驅(qū)動相應(yīng)的測量控制電路中的繼電器進(jìn)行相應(yīng)的動作。我們知道，在Windows 9x的操作系統(tǒng)中，應(yīng)用軟件可以直接對接口電路中的寄存器進(jìn)行訪問而不需要驅(qū)動程序。所以，如果本系統(tǒng)中的上位機(jī)采用Windows 98 做為操作系統(tǒng)，就不需要為IO板編寫驅(qū)動程序了。這正是筆者在此測試系統(tǒng)的工控機(jī)中使用Windows 98 SE作為操作系統(tǒng)的主要原因之一。
4.系統(tǒng)軟件設(shè)計
系統(tǒng)軟件包括上位機(jī)軟件和下位機(jī)軟件，下位機(jī)軟件的設(shè)計在介紹各個部分的硬件實現(xiàn)的時候已經(jīng)有所述及，在此不在贅述。
上位機(jī)程序設(shè)計可分為四大部分：測試界面的設(shè)計、用于存儲測量結(jié)果以及測試參數(shù)設(shè)置的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計、上位機(jī)與下位機(jī)之間串口通信程序的設(shè)計、測量算法的設(shè)計。
上位機(jī)軟件采用Visual Basic 6.0來實現(xiàn)。Visual Basic 6.0是Windows環(huán)境下簡單、易學(xué)、高效的可視化編程語言開發(fā)系統(tǒng)。VB6.0既可使用DLL來實現(xiàn)IO端口的輸入輸出功能，又可通過Mscomm控件或API函數(shù)實現(xiàn)串口通信，能方便地實現(xiàn)圖像顯示和數(shù)據(jù)存儲，還能夠充分發(fā)揮VB數(shù)據(jù)庫功能以及生成用戶界面快等優(yōu)點。因此采用VB6.0來實現(xiàn)本系統(tǒng)恰到好處。在這里介紹在VB6.0下如何訪問插在工控機(jī)I/O插槽中的IO板的端口。
由于VB不能直接對寄存器進(jìn)行操作,沒有直接的輸入輸出端口操作語句,而VC++同時具有匯編語言和高級語言的功能與特點,如果利用VC++編制一個動態(tài)鏈接庫,庫中包含對輸入輸出端口的讀/寫函數(shù),然后在VB程序中,通過聲明DLL中的函數(shù)并提供DLL路徑來調(diào)用這些函數(shù)完成控制行為，那么在VB中就可以很方便的實現(xiàn)對IO口的操作。
5.結(jié)束語
本文所介紹的汽車發(fā)動機(jī)點火線圈測試系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，實際應(yīng)用于武漢理工大學(xué)汽車電子電氣研究所為廣州飛達(dá)電器公司和北京同享同悅汽車電子有限公司研制的點火線圈測試臺上，取得了很好的效果。
本文作者創(chuàng)新點：本文中所論述的點火線圈測試系統(tǒng)能測量國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的所有點火線圈的參數(shù)，達(dá)到替代進(jìn)口設(shè)備，填補(bǔ)國內(nèi)空白的目的，并且汽車發(fā)動機(jī)點火線圈測試的準(zhǔn)確性、精確度方面都達(dá)到了較高要求，完善提高了國內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備的性能.本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/173438.htm
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