基于国Ⅳ标准的便携式汽车尾气分析仪的设计.pdf

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1、74传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第1期基于国IV标准的便携式汽车尾气分析仪的设计王健伟，宋执环(浙江大学工业控制研究所工业控制技术国家重点实验室，浙江杭州310027)摘要：基于GB18352．3-2005(国IV标准)设计了一种便携式智能汽车尾气分析仪。该分析仪以ARM微控制器为核心，具有实时检测与动态显示、支持燃烧分析与故障诊断、操作简单及携带方便等一系列特点。实现了国IV标准的各种型式核准，模糊分类方法支持对发动机的燃烧情况分析和故障诊断。试验结果表明：系

2、统具有优良的分析性能。关键词：国IV标准；嵌入式系统；汽车尾气；燃烧分析；故障诊断中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)01-0074-03DesignofportableautomotiveemissionanalyzerbasedonnationalIVcriteriaWANGJian—wei，SONGZhi—huan(StateKeyLaboratoryofIndustrialControlTechnology，InstituteofIndust~MProcessControl，Zh~iangUn

3、iversity，Hangzhou310027，China)Abstract：AportableautomotiveemissionanalyzerunderNationalIVCriteria(GB18352．3-2005)isdesignedbasedonARMmicrocontroller．Itisusedforanalyzingmotorvehicleexhaustgases．Theanalyzerispowerful，easy—to—useandconvenientforreal—timedetectionanddynamicdi

4、splay．NationalIVCriteriaisrealizedintheembeddedsystem．Andfuzzyclassificationmethodisusedtosuppo~combustionanalysisandfaultdiagnosis．Experimentresultsdemonstratetheexcellentanalysisperformanceofthesystem．Keywords：NationalIVCriteria；embeddedsystem；automotiveemission；combusti

5、onanalysis；faultdiagnosis0引言汽车排放的尾气中含有的CO，HC，NO，SO等有害气体，成为城市大气污染的一个主要来源，同时，危害人们的身体健康。为此，国家出台了相当于欧III，欧IV标准的GB18352．3-2005_1,21《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ，Ⅳ阶段)》。国III排放标准已于2007年7月1日在全国范围内实施；国IV排放标准已于2008年图1尾气分析仪结构框图3月1日在北京实施，并将于2010年7月i日在全国范围Fig1Structurediagramofautomotiveemissio

6、nanalyzer内实施。随着国IV标准的推行和技术要求的提高，国内产尾气污染物浓度的定量检测，经处理与分析后，结果在液晶品和技术水平不能满足市场上对符合国家标准的尾气检测屏上动态显示，同时，RS-232，CAN，USB等接口支持与Pc产品的需求。本文提出了一种符合国IV标准，基于ARM机，汽车处理器等外部设备通信，可将实时检测数据传输到微控制器，集实时检测与动态显示、燃烧分析与故障诊断等外部进行数据存储与分析操作。系统功能强大、操作简单、功能于一体的便携式汽车尾气分析仪。携带方便，是一体化的便携式汽车尾气分析仪。数据检测1系统总体设计与分

7、析基于国IV标准，同时支持燃烧分析与故障诊断等功系统的结构框图如图1所示，系统由微控制器、按键、能。LCD显示、传感器及外围接口等组成。2系统硬件设计微控制器是整个硬件系统的核心，接收来自传感器对选用ARM微处理器作为系统的微控制器，同时，综合收稿日期：2009-06-01第1期王健伟，等：基于国IV标准的便携式汽车尾气分析仪的设计75考虑ARM处理器处理能力、片内资源以及开发操作性，选用NXP(原Philip半导体)公司的LPC2119作为本系统的微控制器，它基于ARM7TDMI—S内核，最大支持频率60MHz，内置Flash与RAM，同

8、时有CAN，UART等众多外围功能接口，能满足尾气分析仪设计要求。液晶显示采用清达光电公司的5．6in(1in=2．54am)彩屏液晶320x234显示，具有很好的人机界面，支持