移動(dòng)式汽車(chē)尾氣分析儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
引言
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/109186.htm汽車(chē)尾氣已成為城市大氣污染物的主要來(lái)源之一,各級(jí)政府從發(fā)展規(guī)劃、城市建設(shè)、能源供應(yīng)等不同方面采取綜合措施,緩解汽車(chē)尾氣排放對(duì)大氣環(huán)境的影響。有關(guān)部門(mén)也在研究制定政策措施,推動(dòng)建立更加方便快捷的公共交通體系,降低交通運(yùn)輸行業(yè)能源消耗和尾氣排放。移動(dòng)式汽車(chē)尾氣分析儀是用于檢測(cè)汽車(chē)在行駛過(guò)程中尾氣排放指標(biāo)而設(shè)計(jì)的一款檢測(cè)設(shè)備,它將為控制尾氣排放、建立低碳生活發(fā)揮一定的作用。
移動(dòng)式汽車(chē)尾氣分析儀
當(dāng)汽車(chē)啟動(dòng)后,移動(dòng)汽車(chē)尾氣分析儀啟動(dòng)抽氣泵從汽車(chē)排氣管采樣尾氣,經(jīng)除塵、去油、濾水處理進(jìn)入氣體分析部件IRidium100內(nèi),進(jìn)行內(nèi)部的紅外法處理,采集CO、CO2、HC的濃度數(shù)據(jù),然后尾氣進(jìn)入經(jīng)過(guò)外部的O2、NOx傳感器,采集相應(yīng)O2、NOx的尾氣濃度數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)信號(hào)檢測(cè)、放大和處理后變?yōu)閿?shù)字結(jié)果,通過(guò)IRidium100的RS-232串口傳到微處理器。微處理器經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)、平均等算法處理和存儲(chǔ),按自定義的環(huán)保通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝,經(jīng)過(guò)GSM/GPRS/CDMA數(shù)據(jù)通信或短消息通信傳到指定的上位管理平臺(tái)。分析儀上的LCD上有操作菜單,使用者通過(guò)鍵盤(pán)進(jìn)行菜單操作,可獲得設(shè)備工作狀態(tài)和尾氣分析結(jié)果,LCD上可顯示CO、CO2、HC、O2、NOx的具體檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果。移動(dòng)汽車(chē)尾氣分析儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
移動(dòng)汽車(chē)尾氣分析儀的硬件設(shè)計(jì)
尾氣分析儀的氣體分析部件采用英國(guó)CITY公司的IRidium100型氣體分析模塊。它通過(guò)內(nèi)部的紅外法處理,采集CO、CO2、HC的的濃度數(shù)據(jù)。IRidium100可以通過(guò)外接的O2傳感器和NOx傳感器,得到O2和NOx的濃度數(shù)據(jù)。
單片機(jī)系統(tǒng)采用C8051F020,它具有兩個(gè)串口,其中一個(gè)串口連接IRidium100,另一個(gè)串口連接GSM/GPRS或CDMA通信模塊,用自定義的通信協(xié)議和上位管理平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
輸入電源直接接汽車(chē)電源DC12V~DC24V,轉(zhuǎn)換成DC12V提供給IRidium100,同時(shí)提供一組DC5V電源輸出給單片機(jī)和通信模塊使用。
單片機(jī)通過(guò)繼電器控制采樣抽氣泵的工作,主要控制進(jìn)氣、排氣的動(dòng)作。繼電器控制抽氣泵,平時(shí)處于斷開(kāi)狀態(tài),當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行尾氣分析時(shí),給繼電器通電使抽氣泵工作5分鐘。
GSM模塊采用西門(mén)子公司的MC37I。該模塊是一個(gè)功能完整的移動(dòng)通信工業(yè)模塊,CPU通過(guò)串口對(duì)它進(jìn)行控制和數(shù)據(jù)傳輸,可以傳送包括短信、CSD、GPRS等在內(nèi)的數(shù)據(jù)。CPU對(duì)模塊的控制采用的是AT指令,符合ETSI標(biāo)準(zhǔn)GSM 07.07和GSM 07.05。
移動(dòng)汽車(chē)尾氣分析儀的軟件設(shè)計(jì)
尾氣分析儀的工作模式
專(zhuān)用汽車(chē)尾氣分析儀設(shè)計(jì)具有四種工作模式:
?、偈謩?dòng)工作模式,在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下通過(guò)鍵盤(pán)控制菜單,執(zhí)行一次尾氣分析的過(guò)程;
?、谧詣?dòng)工作模式,當(dāng)每天設(shè)定的時(shí)刻達(dá)到時(shí),自動(dòng)執(zhí)行一次尾氣分析過(guò)程;
?、勖罟ぷ髂J?,當(dāng)接收到上位管理平臺(tái)命令時(shí),執(zhí)行一次尾氣分析過(guò)程;
?、苄?zhǔn)工作模式,在開(kāi)機(jī)狀態(tài)下通過(guò)菜單選擇進(jìn)入,進(jìn)行一次尾氣校準(zhǔn)過(guò)程。
其中,手動(dòng)工作模式和校準(zhǔn)工作模式由LCD提供的主菜單,在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)鍵盤(pán)輸入的鍵值觸發(fā),然后執(zhí)行相應(yīng)的控制命令。
手動(dòng)工作模式,在需要立即進(jìn)行尾氣分析時(shí),手動(dòng)進(jìn)入主菜單選擇,然后選擇一次尾氣檢測(cè),或者選擇執(zhí)行n次尾氣檢測(cè)(n由菜單的設(shè)置選項(xiàng)輸入),進(jìn)行的一次或多次尾氣分析過(guò)程。
評(píng)論