欢迎来到专业的米粒范文网平台! 心得体会 工作总结 工作计划 申请书 思想汇报 事迹材料 述职报告 教学设计
当前位置:首页 > 范文大全 > 公文范文 > 正文

机动车尾气中一氧化碳检测的硬件设计

时间:2022-11-23 18:55:03 来源:网友投稿

zoޛ)j馔3}Km</$o~`6v_4M6M6@nkiHbz)jay׭ybzqۢybujh籅Z^('^qۢybu^-^+)hSk
ښLjay+zkǬ)vrj{汽车尾气中的一氧化碳浓度信号,信号不直接经过A/D转换送入MCU,而是先进行运算处理,再由MCU分析传输。电源模块主要用于MCU、传感器、通信模块的供电。

2 硬件设计

2.1 主控制器选用

本设计主控制器选用STM32F103X8-LQFP48。该处理器最高工作频率可达72MHz,在存储器的0等待周期访问时可达1.25DMips/MHz;内置128K字节的闪存程序存储器和高达20K字节的SRAM。系统只需2-3.6伏供电,功耗低,且内嵌8MHz的RC振荡器;内置2个12位A/D转换器,转换时间1μs,运行速率高;有7通道DMA控制器,很大程度上减轻了CPU资源占有率,可以大大节省系统资源,支持定时器、ADC、SPI和USART;该控制器可实时有效地实现信号的采集、处理、传输,亦可预留显示和报警功能 。

2.2 信号预处理

系统选用运算放大器OPA2227, OPA2227增益稳定,具有较高的转换速率和较宽的带宽、低静态电流和低成本,OPA2227的低噪声、高精度相结合使其成为放大及滤波电路的理想选择。

低功耗集成四运放LM324内含4个独立的高增益、频率补偿的运算放大器,既可接单电源使用 (3~30V),也可接双电源使用(±1.5~±15V),驱动功耗低,可与TTL逻辑电路相容,在系统中组成高阻抗差分电路完成微小信号整流。

选用低噪声芯片AD8606ARZ进行信号的A/D转换后送控制器处理,具体实现如图3所示。

2.3 通信模块

串行通信结构简单、执行速度快、抗干扰能力强,MAX3232CSE配备专有的低漏失电压发射器输出状态,通过双电荷泵,在3.0V~5.5V供压下,表现出真正的RS-232协议器件性能,固本设计选用MAX3232CSE即可使主控制器与上微机通信,满足设计要求,电路连接如图4所示。

2.4 电源模块

电源直接诶决定系统工作的稳定性,为保证系统工作的稳定型和兼容性,本设计中分别需要3.3V、±5V、6-7V等直流电源给主控制器、集成运放、通信模块供电,设计图如图5所示。

3 结束语

本设计采用STM32和外围电路,采用双路比较信号处理电路,为保证系统工作的稳定型和兼容性,电源模块设计了多个电源电路,设计中增加PWM LED,根据LED的亮度强弱可判断PWM占空比的大小,实时对RS232传动数据进行监测,上位机进行实时曲线显示,稳定性好,准确度高。本设计对汽车尾气一氧化碳检测系统具有操作简便、稳定性高、成本较低等特点,适合于汽车生产厂商、维修厂商以及政府交通部分、环保部门等机构实时监控汽车尾气的排放量。

【参考文献】

[1]余迅,南海秋.浅析汽车尾气排放控制技术[J].中国高新技术企业,2017(6):105-106.

[2]王善勇.我国城市汽车尾气污染防治的政策建议[J].中国资源综合利用,2017,35(2):55-57.

[3]朱文鹏.一氧化碳检测报警故障分析[J].民营科技,2017(1):69-69.

[4]栗洋洋.一氧化碳检测报警器示值误差的不确定度评定[J].中国化工贸易,2017,9(18).

推荐访问:氧化碳 尾气 机动车 检测 硬件

猜你喜欢