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基于單片機和數字信號處理器的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火線(xiàn)圈測試系統
作者：
時(shí)間：2010-03-08
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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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用的高性能PCI接口芯片。接口芯片和TMS320VC5402的連接較簡(jiǎn)單，在此從略。
采樣系統的軟件設計主要包括DSP中對數據的讀取和處理以及采集卡的設備驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)兩部分。本文主要在CCS平臺上采用匯編語(yǔ)言實(shí)現DSP的編程。PCI設備驅動(dòng)程序開(kāi)發(fā)則采用微軟公司為Windows9x 操作系統的驅動(dòng)程序設計的一種構架――VxD。
3.2 程控電壓源和程控信號源
根據各種不同型號線(xiàn)圈的測試條件要求，程控電壓源必須可產(chǎn)生3－25V 連續可調的直流電壓。程控信號源可產(chǎn)生連續可調的霍爾波信號，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％）。
程控電壓源的設計采取工業(yè)成品加控制板的方式來(lái)實(shí)現，具體來(lái)說(shuō)就是買(mǎi)一個(gè)符合要求的可以方便地進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)（控制）的電壓源，然后根據電壓源的說(shuō)明書(shū)，制作控制板。市面上這種電壓源很多，控制板的制作也較簡(jiǎn)單，在此不加贅述。
圖－3 程控信號源系統框圖
從上述所給指標可以看出，該程控信號發(fā)生器頻率變化范圍寬，對穩定度和精度的要求都很高一而且有一定自動(dòng)化的要求。這些都是模擬電路難以達到的，所以我們采用了單片機控制的全數字電路，系統框圖見(jiàn)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的一位輸出口，定時(shí)對它置位和清零的方法來(lái)實(shí)現，這樣就可以方便地調整占空比，同時(shí)頻率也是可變的。經(jīng)過(guò)計算可以發(fā)現，當頻率為250Hz，占空比為1％ 時(shí)，信號保持高電平的時(shí)間為40µS，因此MCS-51單片機的速度能達到要求?！?】
3.3 IO控制板和測量控制電路
在介紹系統組成的時(shí)候以及說(shuō)明了測量控制電路的作用和組成。下面簡(jiǎn)要介紹一下IO板的設計與實(shí)現。此處的IO板僅僅由一個(gè)簡(jiǎn)單的并行接口芯片8255A組成，并直接將此板接插在工控機的ISA擴展槽上（如果工控機上沒(méi)有ISA插槽，也可以直接接PCI插槽）。上位機軟件對IO板的操作僅僅是寫(xiě)一些控制字，就可以讓IO板的輸出發(fā)生相應的變化，從而驅動(dòng)相應的測量控制電路中的繼電器進(jìn)行相應的動(dòng)作。我們知道，在Windows 9x的操作系統中，應用軟件可以直接對接口電路中的寄存器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)而不需要驅動(dòng)程序。所以，如果本系統中的上位機采用Windows 98 做為操作系統，就不需要為IO板編寫(xiě)驅動(dòng)程序了。這正是筆者在此測試系統的工控機中使用Windows 98 SE作為操作系統的主要原因之一。
4.系統軟件設計
系統軟件包括上位機軟件和下位機軟件，下位機軟件的設計在介紹各個(gè)部分的硬件實(shí)現的時(shí)候已經(jīng)有所述及，在此不在贅述。
上位機程序設計可分為四大部分：測試界面的設計、用于存儲測量結果以及測試參數設置的數據庫的設計、上位機與下位機之間串口通信程序的設計、測量算法的設計。
上位機軟件采用Visual Basic 6.0來(lái)實(shí)現。Visual Basic 6.0是Windows環(huán)境下簡(jiǎn)單、易學(xué)、高效的可視化編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)系統。VB6.0既可使用DLL來(lái)實(shí)現IO端口的輸入輸出功能，又可通過(guò)Mscomm控件或API函數實(shí)現串口通信，能方便地實(shí)現圖像顯示和數據存儲，還能夠充分發(fā)揮VB數據庫功能以及生成用戶(hù)界面快等優(yōu)點(diǎn)。因此采用VB6.0來(lái)實(shí)現本系統恰到好處。在這里介紹在VB6.0下如何訪(fǎng)問(wèn)插在工控機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(méi)有直接的輸入輸出端口操作語(yǔ)句,而VC++同時(shí)具有匯編語(yǔ)言和高級語(yǔ)言的功能與特點(diǎn),如果利用VC++編制一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫,庫中包含對輸入輸出端口的讀/寫(xiě)函數,然后在VB程序中,通過(guò)聲明DLL中的函數并提供DLL路徑來(lái)調用這些函數完成控制行為，那么在VB中就可以很方便的實(shí)現對IO口的操作。
5.結束語(yǔ)
本文所介紹的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火線(xiàn)圈測試系統的實(shí)現方法，實(shí)際應用于武漢理工大學(xué)汽車(chē)電子電氣研究所為廣州飛達電器公司和北京同享同悅汽車(chē)電子有限公司研制的點(diǎn)火線(xiàn)圈測試臺上，取得了很好的效果。
本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：本文中所論述的點(diǎn)火線(xiàn)圈測試系統能測量國家標準中規定的所有點(diǎn)火線(xiàn)圈的參數，達到替代進(jìn)口設備，填補國內空白的目的，并且汽車(chē)發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火線(xiàn)圈測試的準確性、精確度方面都達到了較高要求，完善提高了國內現有設備的性能.本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/173438.htm
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