专利名称：一种基于单片机的数字式气缸压力检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种检测仪，特别涉及ー种基于单片机的数字式气缸压カ检测仪。
背景技术：
内燃机是各种内燃机车的心脏，是驱动车轮运动的原动力。内燃机气缸是实现エ作循环、产生动カ的源头。活塞在气缸内往复运动，形成体积做规律变化的密封空间，燃料在此空间内燃烧，产生的燃气动カ推动活塞运动。可见，气缸压カ是内燃机正常运转的ー个重要參数，通过气缸压カ的测试，能够准确迅速地判断出内燃机的一些常见故障，因此，测量气缸压力是ー种既简单又科学的诊断内燃机故障的方法。传统的普通指针式压力表精度低、损坏率高，而内燃机气缸压カ更是迅速变化，在刻度表上表现为指针剧烈摆动，操作检修人员无法准确判断压カ值，只能根据摆动幅度和工作经验估计压カ所处范围，这样不可避免地产生较大误差，因此设计一种检测精度高、使用方便的气缸压カ检测仪是十分必要的。
发明内容针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供ー种基于单片机的数字式气缸压力检测仪，该检测仪具有检测精度高、使用方便、通用性好的特点。为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术解决方案予以实现—种基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，电路部分包括有压カ传感器，信号调理电路、A/D转换电路、单片机、显示�？�、通讯�？楹蜕衔换攻衅骱托藕诺骼淼缏废嗔樱藕诺骼淼缏吠ü鼳/D转换电路与单片机相连，在单片机上还连接有显示�？楹屯ㄑ赌？椋ㄐ沤鹰碛肷衔换形尴咄ㄑ�。本实用新型的其他特点是所述的单片机采用AT89C52单片机。所述的压カ传感器采用AK_3d压カ变送器，所述的显示�？椴捎镁哂蠸PI串行接ロ功能的键盘控制芯片ZLG7289A。所述的通信接ロ采用RS232接ロ。所述的单片机上还连接监控电路，监控电路采用X25045芯片。本实用新型的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，实现了内燃机气缸压カ的实时采集、分析、处理、显示等功能，因采用常规芯片，具有价格低、性能稳定等优点，有效解决了气缸压力的精确测量问题。
图I是本实用新型的基于单片机的数字式气缸压力检测仪硬件结构框图；图2为AK_3d压カ变送器的尺寸图。[0016]图3为AK_3d压カ变送器实物图片。图4为A/D转换电路TLC0838与单片机的硬件连接图。图5为监控电路X25045与单片机硬件连接图。图6为通信接ロ的硬件连接图。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进ー步详细说明。
具体实施方式參照图1，本实施例给出ー种基于单片机的数字式气缸压力检测仪的电路硬件结构，包括有压カ传感器，信号调理电路、A/D转换电路、单片机、显示�？�、通讯�？楹蜕衔换攻衅骱托藕诺骼淼缏废嗔樱藕诺骼淼缏吠ü鼳/D转换电路与单片机相连，在单片机上还连接有显示模块和通讯接ロ，通信接ロ与上位机进行无线通讯。压カ传感器采集的压カ信号首先变换成电信号，然后信号调理电路对信号作放大、滤波、隔离和保护处理。处理后的信号经A/D转换后，送至单片机进行信号的分析和处理，在键盘的控制下，单片机通过I/O ロ输出信号，在LED显示电路显示测量压力，通信模块与上位机进行无线通讯。在实际的检测过程中，为防止出现程序跑飞，单片机上还采用了监控电路，监控电路采用美国Xicor公司的X25045芯片。同时，将上位PC机设置在检修车间，用来显示气缸压カ信息及内燃机其他各部分的參数值，综合判断内燃机故障原因。本实施例的单片机采用ATMEL公司的AT89C52单片机，体积小、价格低、精度高。压カ传感器采用AK_3d压カ变送器(參见图2和图3)，其量程选择O lOMPa，输出电压对应O 5V。A/D转换电路采用TLC0838A/D转换器。图4为A/D转换电路内部结构，考虑到气缸内的压カ不均，对气缸内的两处压力信号进行采集，由AK-3d压カ变送器采集气缸内压力信号，由CHO和CHl输入，选择合适的I/V转换方式，使转换过后的输出电压范围能够满足TLC0838的输入范围，然后转换为数字信号输入单片机进行分析处理。參照图5，在单片机构成的微型控制器中，由于工作现场情况复杂，常会受到各种电磁干扰，造成程序的跑飞，而使程序进入死循环，会造成整个计算机系统不能正常工作。为此，加入了监测程序运行的X25045芯片(看门狗)，单片机复位电路与X25045复位电路
整合连接在一起，CS、S0、SCK、SI端分别与微处理器的4个I/O ロ相连，使得电路反应速度
快、抗干扰能力强。显示电路选用具有SPI串行接ロ功能的键盘控制芯片ZLG7289A，ZLG7289A可同时驱动8位共阴极数码管，可同时连接多达64键的键盘矩阵，单片即可完成LED显示、键盘接ロ的全部功能。图6为通信�？榈缏罚谌蓟档募煨蕹导溆些`个上位PC机，用来显示气缸压カ信息及内燃机其他各部分的參数值，从而综合判断内燃机故障原因。由于本装置是做现场检测，传输距离短，采用RS232接ロ来进行串行传输已经足够满足要求，而且硬件电路简単，抗干扰性强并可直接和PC机接ロ，不用外加协议转换电路，为使单片机能与PC机通信，需要在单片机PC机的接ロ之间增加用MAX232构成的电平转换电路。综上所述，本实用新型的基于单片机的数字式气 缸压カ检测仪，以AT89C52单片机为核心，数字显示气缸内压カ变化，使用方便、精度高，有效地解决了气缸压カ的精确测量问题。
权利要求1.一种基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在干，电路部分包括有压カ传感器，信号调理电路、A/D转换电路、单片机、显示�？�、通讯模块和上位机，压カ传感器和信号调理电路相连接，信号调理电路通过A/D转换电路与单片机相连，在单片机上还连接有显示�？楹屯ㄑ督鹰恚ㄐ沤鹰碛肷衔换形尴咄ㄑ�。
2.如权利要求I所述的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，所述的单片机采用AT89C52单片机。
3.如权利要求I所述的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，所述的压カ传感器采用AK-3d压カ变送器。
4.如权利要求I所述的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，所述的转换电路采用TLC0838A/D转换器。
5.如权利要求I所述的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，所述的显示�？椴捎镁哂蠸PI串行接ロ功能的键盘控制芯片ZLG7289A。
6.如权利要求I所述的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，所述的通信接ロ采用RS232接ロ。
7.如权利要求I所述的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，所述的单片机上还连接监控电路。
8.如权利要求7所述的基于单片机的数字式气缸压力检测仪，其特征在于，所述的监控电路采用X25045芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的数字式气缸压力检测仪，电路部分包括有压力传感器，信号调理电路、A/D转换电路、单片机、显示�？�、通讯�？楹蜕衔换沽Υ衅骱托藕诺骼淼缏废嗔樱藕诺骼淼缏吠ü鼳/D转换电路与单片机相连，在单片机上还连接有显示模块和通讯�？椋ㄐ沤涌谟肷衔换形尴咄ㄑ�。实现了内燃机气缸压力的实时采集、分析、处理、显示等功能，因采用常规芯片，具有价格低、性能稳定等优点，有效解决了气缸压力的精确测量问题。
文档编号G01L23/00GK202433146SQ20112049362
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者张文广, 杜春臣, 王坤 申请人:长安大学
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