汽車(chē)發(fā)動(dòng)機點(diǎn)火性能測試儀設計

電路中設計了鍵盤(pán)輸入人機接口S1和S2。S1為輸入功能鍵，S2為系統啟動(dòng)鍵。S1有兩個(gè)功能：汽車(chē)汽缸數選擇功能和汽缸數復位功能。按鍵S1與 89C52的P1.2相連，每按一次，缸數加1。選定缸數后，按下與P1.3相連的測試按鍵S2即開(kāi)始測試，為減少按鍵設計，任何狀態(tài)下，只要長(cháng)按S1鍵就可立刻回到初始狀態(tài)，缸數選擇步驟重新選擇缸數。

　　顯示模塊設計

　　在實(shí)際測量中，由于角度值以度為單位，不會(huì )超過(guò)百位，且精確到十分位，因此用4個(gè)數碼管LED即可顯示一路汽缸的點(diǎn)火閉合角，級聯(lián)后可顯示多路多缸的點(diǎn)火閉合角。本系統采用串行工作方式，使用4路LED數碼管進(jìn)行顯示。

　　89C52 的數據串行輸入到顯示模塊。移位時(shí)鐘脈沖CLOCK和清零信號CLEAR均由軟件控制。顯示模塊中采用了TTL單向8位移位寄存器，可實(shí)現串行輸入并行輸出，直接驅動(dòng)共陰極八段LED數碼管。此外，使用89C52的3個(gè)I／O引腳連接發(fā)光二極管L4～L6進(jìn)行工作時(shí)的狀態(tài)顯示。當L4點(diǎn)亮時(shí)，表示當前正在顯示的是閉合角角度，當L5點(diǎn)亮時(shí)，表示當前正在顯示的是分火角角度。當測試的汽缸數大于4缸時(shí)，L6將點(diǎn)亮作為提示，如圖4所示。

初始化時(shí)，按S1、LED數碼管顯示需要測試的氣缸數。按S2后進(jìn)入工作狀態(tài)，以4缸發(fā)動(dòng)機為例，在每一輪的顯示中，4路LED顯示模塊先同時(shí)顯示4缸閉合角的角度，同時(shí)L4點(diǎn)亮，持續3秒鐘后換成L5點(diǎn)亮，LED板顯示分火角的角度。為提高七段數碼管的利用率，本設計針對缸數較多的發(fā)動(dòng)機，采用了角度值翻頁(yè)顯示的方法。例如8缸發(fā)動(dòng)機仍可以只采用4路LED顯示模塊，第一輪顯示的只是前4缸的角度值，第二輪才顯示后4缸的角度值，當顯示的是后4缸角度時(shí)，L6會(huì )點(diǎn)亮作為提示。

　　軟件設計

　　點(diǎn)火信號經(jīng)過(guò)一定的預處理后傳送給89C52單片機，完成測量、計算和相應顯示。主程序的軟件流程圖如圖5所示。軟件設計主要包括缸數選擇、計數器計數測量、中斷服務(wù)、角度計算和顯示等模塊。

　缸數選擇模塊程序設計

　　測試儀的面板上設有缸數選擇按鍵S1，每按一次，缸數加1。選定缸數后，按下按鍵S2即開(kāi)始測試。此外，程序中設有多處對按鍵S2的查詢(xún)，如果在測試儀工作過(guò)程中要重新選擇缸數，可以隨時(shí)按下S2不松開(kāi)，時(shí)間稍長(cháng)就一定會(huì )被查詢(xún)到，程序會(huì )重新進(jìn)入缸數選擇階段。

　　計數器計數與中斷服務(wù)程序設計

　　當轉速超出測試儀標定的范圍時(shí)，將產(chǎn)生計數器0或1溢出中斷，此時(shí)LED顯示E，意為ERROR，只需實(shí)時(shí)調整轉速就可以重新進(jìn)入計數程序，開(kāi)始測量。

　　角度顯示程序設計

　　在計算出閉合角或分火角的角度值后，通過(guò)譯碼程序將二進(jìn)制形式的角度值轉換成BCD碼暫存在累加器中，累加器將角度數據串行傳輸至74LS164，然后送到八段數碼管以顯示當前BCD編碼的十進(jìn)制角度值。

　　結語(yǔ)

　　本文在SUPERIMAGE-3000開(kāi)發(fā)環(huán)境下完成基于89C52的汽車(chē)點(diǎn)火性能測試儀的硬件和軟件開(kāi)發(fā)，實(shí)驗數據和裝車(chē)測試結果均穩定可靠、精度達標，可有效地作為分析發(fā)動(dòng)機分電器和點(diǎn)火器質(zhì)量的指標，對于調整高效的點(diǎn)火正時(shí)和點(diǎn)火提前角具有重要意義。