CN104047786B

CN104047786B - 一种电喷汽车油泵标定试验台电路结构

Info

Publication number: CN104047786B
Application number: CN201410077442.6A
Authority: CN
Inventors: 王建锋; 韩亮; 杨帆; 李平; 隽宏科; 李小恒
Original assignee: Xijing University
Current assignee: Xi'an Changfeng Yun Qi Intelligent Technology Co., Ltd.
Priority date: 2014-02-28
Filing date: 2014-02-28
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2034-02-28
Also published as: CN104047786A

Abstract

本发明涉及一种电喷汽车油泵标定试验台电路结构，采用单片机mega128：该微控制器具有128K内部可擦写程序存储器和43个输入／输出端口，满足本系统中数据通讯、看门狗电路。作为一款廉价的通用型单片机。采用FPGA，EP2C8Q208，EP2C8Q208中编写8个16位计数器，这样的话可以同时为8路脉冲进行计数，这八路的使能信号接到mega128的PD2，PD3，PD4引脚上，以便控制。八个通道旳译码为0X00、0X02、0X04、0X06、0X08、0X0A、0X0C、0X0E。计数器的控制引脚接到mega128的PD5、PD6、PD7上分别为CLR、OR、AND。PC0‑7和PA0‑7是数据传输总线PC为高8位，PA为低8位。本设计是电喷汽车油泵的标定试验台，可以同时标定6个油泵，可以自动停止和启动，整个标定过程中不需要人工参与，标定数据由软件自动记录，查询容易精度高。

Description

一种电喷汽车油泵标定试验台电路结构

技术领域

本发明涉及一种电喷汽车油泵标定试验台电路结构，属于油泵标定技术领域。

背景技术

现在，国内外汽车零部件试验台研究设计研发部门开发出了形式不同、种类繁多的试验台架，基本上都能够满足产品质量检测的需要。例如，国外的采埃孚，博世等几家世界著名汽车零部件公司，其所开发的汽车零部件试验台在结构、测试和应用等方面都重点考虑，而且从人机工程学的角度出发来引导试验台的结构部件设计，并在结构形式设计上充分考虑了现场操作的实际情况；当然，试验台结构的合理性和可靠性仍然作为其结构设计的重点，同时还考虑到台架的轻便型，美观性，在测试技术方面，往往采用当时的主流测控技术，以保证试验台的先进性和测试的准确性。

目前，在使用的国外产汽车零部件试验台中，计算机测控技术均被大量的采用，测试精度高、检测速度快、检测结果以屏幕显示的方式直观展现。总之，这些国外著名公司的汽车零部件试验台产品基本代表了当今此领域的发展先进水平，国产汽车零部件试验台研制时应把这些企业作为重点参考和超越的对象，研制出具有领先水平的汽车零部件试验台。

目前，国内厂商和科研机构在汽车零部件试验台的研究设计方面，与国外相应的研究水平还存有一定的差距，主要表现在：测试功能单一，只能进行某一项或者某几项性能测试实验，更不能完成综合性能的测试；测试精度较低、可靠性较差；自动化程度低，操作复杂，工人劳动量大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电喷汽车油泵标定试验台，本设计是电喷汽车油泵的标定试验台，可以同时标定7个油泵，可以自动停止和启动，整个标定过程中不需要人工参与，标定数据由软件自动记录，查询容易精度高。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种电喷汽车油泵标定试验台电路结构，采用单片机mega128：该微控制器具有128K内部可擦写程序存储器和43个输入／输出端口，满足本系统中数据通讯、看门狗电路的需要，作为一款廉价的通用型单片机。

采用FPGA，EP2C8Q208，EP2C8Q208中编写8个16位计数器，这样的话可以同时为8路脉冲进行计数，使信号接到mega128的PD2，PD3，PD4引脚上，以便控制。八个通道旳译码为0X00、0X02、0X04、0X06、0X08、0X0A、0X0C、0X0E。计数器的控制引脚接到mega128的PD5、PD6、PD7上分别为CLR、OR、AND。PC0-7和PA0-7是数据传输总线PC为高8位，PA为低8位。EP2C8Q208的35脚、36脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、51脚、50脚、49脚、48脚、47脚、46脚、45脚、44脚是计数器的数据输出引线。连接到mega128的PC0-7和PA0-7上。EP2C8Q208的17脚、28脚、29脚、30脚、31脚、32脚指定为A、B、C、和CLR、OR、AND功能。EP2C8Q208的198脚、197脚、195脚、193脚、75脚、76脚、77脚、对应的是8个计数器中的7个输入引脚，用来采集传感器输出的数据。

为了滤除传感器脉冲输出信号上的干扰，设置有比较器对其进行滤波。比较器采用LM239电路。

该发明的有益效果在于：本设计是电喷汽车油泵的标定试验台，可以同时标定7个油泵，可以自动停止和启动，整个标定过程中不需要人工参与，标定数据由软件自动记录，查询容易精度高。

附图说明

图1是本发明实施例中的装置结构图。

图2是本发明实施例中试验台功能逻辑图。

图3是本发明实施例中油泵驱动电路

图4本发明实施例中滤波电路图。

图5本发明实施例中的FPGA与单片机的数据端口连接图。

图6本发明实施例中单片机引脚连接图。

图7本发明实施例中FPGA采集电路连接图。

图8发明实施例中脉冲生成与控制电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本发明。

实施例

一种电喷汽车油泵标定试验台整体结构如图1所示，该试验台可以实现油泵流量和进出口压力的精确、快速标定。定量给出油泵流量和压力的误差，并且按时间建立数据库，以便大量标定数据的管理。

油泵标定试验台主要通过采集、控制、计算和存储显示等功能构成，具体的标定台逻辑关系如图2所示。油泵电压有12V和24V两种，一只的工作电流为为2A。本设计要求7只泵同时工作，电流可达到14A，由于油泵为感性负载，所以需要对脉冲电路作保护。因此需要开发一款驱动电路，使其能够同时满足两种电压和提供较大电流的驱动，其电路如图3所示。该电路采用IRF540做驱动芯片，提供所需电流。为了防止反向自感电流，需要加D2。D0来自单片机的频率发生输出引脚。

流量传感器的信号容易受到油泵工作时产生的电磁干扰影响，因此需要对输出的波形做一次整形滤波。滤波电路如图4所示。在引脚4上面接上一个基准电压，只要调接这个基准电压得当就能把4脚上的信号复原成方波。因为LM139AD上面的电压是12V的，计数器的输入时3.3V的所以不能直接把这个信号给计数器，因此装个电阻分压，再接上二极管D1起保护作用。

和上位机通讯的单片机采用ATmega128L芯片。电路图如图6所示，PA、PC、PD端口用于和FPGA交换数据。FPGA和单片机的连接关系如图5所示。4脚、5脚、6脚、8脚、10脚、11脚、12脚、13脚、14脚、15脚、30脚、31脚、33脚、34脚、35脚、37脚、39脚、40脚、41脚、43脚、44脚、45脚分别连接到单片机ATmega128L相应端口上。

本设计有8个通道(一路预留)，各通道之间不能互相影响，还要能并行工作，采用FPGA是最佳选择，如图7所示。EP2C8Q208的198脚、197脚、195脚、193脚、75脚、76脚、77脚、对应的是8个计数器中的7个输入引脚，用来采集传感器输出的数据。

油泵标定需要有5个不同频率的脉冲，因此需要一个专门产生触发频率的计定时器，从成本和控制角度考虑采用单片机内的定时器产生，电路如图8所示。单片机采用ATmega8L，1、30、31、32引脚作为频率选择控制端口；14引脚作为频率输出端；EP2C8Q208的17脚、28脚、29脚、30脚、31脚、32脚指定为A、B、C、和CLR、OR、AND功能油泵脉冲发生器电路。

控制开关有：电源开关、频率转换开关、电源切换开关、急停开关、开始／停止开关，模式转换开关。

电源开关：开关电源。

频率转换开关：用于2.546Hz、3.262Hz、6Hz、10Hz、12Hz测试频率之间的转换。

电源切换开关：用于12v和24v电压切换。

模式转换开关：标定和测试之间转换。

测试台一共7个通道，可同时测试7个油泵，在标定状态下，运行一次就结束。在测试模式下按照：运行10秒鈡---采集数据3分鈡---2分鈡的时间间隔一直循环下去。

采集电路会自动输出油泵的控制信号并且保存每个泵的输出信号，并且将每个时间段的统计值发送给计算机，计算机中运行的采集软件适时的监控接受端口，把每次端口接收到的数据显示到界面上，并且保存到文件中。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种电喷汽车油泵标定试验台电路结构，其特征在于：采用单片机mega128微控制器，所述微控制器具有128K内部可擦写程序存储器和43个输入/输出端口，满足电喷汽车油泵标定试验台电路中的数据通讯、看门狗电路；

其中，采用FPGA中的EP2C8Q208芯片，所述EP2C8Q208中编写8个16位计数器，同时为8路脉冲进行计数，使计数器的地址引脚接到mega128的PD2，PD3，PD4引脚上，以便控制所述计数器；八个通道分别对应的8路脉冲旳译码为0X00、0X02、0X04、0X06、0X08、0X0A、0X0C、0X0E；计数器的控制引脚接到mega128的PD5、PD6、PD7引脚上分别定义为所述计数器的CLR、OR、AND；PC0-7和PA0-7是数据传输总线，PC为高8位，PA为低8位；EP2C8Q208的35脚、36脚、37脚、38脚、39脚、40脚、41脚、42脚、51脚、50脚、49脚、48脚、47脚、46脚、45脚、44脚是计数器的数据输出引线，连接到mega128的PC0-7和PA0-7上；EP2C8Q208的17脚、28脚、29脚、30脚、31脚、32脚指定为A、B、C、和CLR、OR、AND功能；EP2C8Q208的198脚、197脚、195脚、193脚、75脚、76脚、77脚、对应的是8个计数器中的7个输入引脚，用来采集传感器输出的数据。

2.根据权利要求1所述的电喷汽车油泵标定试验台电路结构，其特征在于：微控制器上连接有比较器，所述比较器能滤除流量传感器脉冲输出信号中因油泵工作而产生的干扰，比较器采用LM239电路。