基于单片机的发动机冷却水温监测系统

BillScot2

" L. H# k7 ~' ^5 k0 a摘要:本文介绍了一种基于MCS-51系列单片机的发动机冷却水温自动监测系统的设计,该系统实现了对监测到的水温进
  R2 Q, t7 G  g# \行及时采集和智能化处理的功能。简述了其工作原理、硬件系统及软件编程思路。
, b& j0 Y1 E! |4 }, Y6 m关键词:冷却水温，单片机,AD转换器
1引言
) b  f( }% }/ o0 W1 {2 k: N发动机是现在动力的主要来源之一。发动机工作热负荷
大,作业时周围环境灰尘多,气温- -般又较高,容易使发动机水
7 J- F2 }0 |/ o5 C, L1 @: m1 R温升高。必须有良好的散热条件,因此冷却系统工作状态应予以
监控。冷却系统工作状态的主要参数是冷却水温度。并且发动.
机水温数据也是汽车电控系统使用的主要数据之一，也是发动
机暖机情况的主要指标。冷却水温的过高过低都会对发动机的
0 N6 C& X' f' @- l. y/ c$ C工作状况造成破坏。本文采用了MCS- -51系列单片机进行了发
动机水温数据的自动检测,对进--步提高发动机的性能发挥具
有重要意义。
) d4 s) d( g6 K0 e8 ~- L2系统的工作原理
本系统利用温度传感器实现对温度的采集，,然后把温度信
号转变为电压模拟信号,信号通过运算放大器、保持器和AD
9 \8 s; K/ ~( i8 o  b转换器将模拟量变为数字量送人单片机进行处理。单片机根据
1 q. Z! @- s4 f不同的输入信号分析处理,并将检测到的水温通过数字显示电
6 k  F. f  Q: P; a路显示出来,进而与设定参数进行比较,如果超出设定值,立即
启动报警系统,告知工作人员采取相应的措施;如果正常，循环
5 Q3 |2 z$ B0 \" V1 M, n采集数据,即可实现发动机水温的自动检测。
& b+ X, I1 ^' D: I3硬件电路的设计
本系统以8031单片机为核心，组成-个集发动机水温的
" K( r! i, i+ N$ x& Y8 n4 ~采集、数据处理、显示、报警为一体的自动监测系统,其原理框
9 k+ r% C2 I) v2 O9 R9 ^图见图1。图中硬件电路主要由以下几部分组成:单片机控制
8 D  {. d9 N9 \$ Z9 Q, c! K器、显示系统、水温监控电路、报警器。
3.1单片机
从本系统的功能精度及工作环境出发,并且系统中需处
理的信息量不是很大,故根据实际应用要求,所选用的是MCS-
  _0 O% I# t# [51系列的8031单片机作为中央处理器。使系统具有良好的性
* U+ l( P4 `1 @- ^4 N, p' M0 e能/价格比和较高的可靠性,充分发挥了单片机的功能多、抗干

扰、性能好的特点。
图1硬件框图
; e! f' [2 m! m0 }- `. G6 \% w- Q9 j3.2水温传感器
发动机水温传感器一般采用负温度系数的热敏电阻式传
感器。常用的温度传感器有热电阻和热敏电阻传感器两种,前
6 m- q! w; p" J8 D; z( o  ~者适用于低温测量,需要辅助电源且不能应用动态测量;后者
$ L$ e! Y, ^- Y/ z4 Q$ m电阻温度系数大、灵敏度高、响应速度快。NTC热敏电阻具有很
2 |. Y" b' E- i$ f# j高的负温度系数,适宜于
-100C一300C之间的温度测量,广泛应用于点温度、表面
/ P/ x0 j# _2 j: }6 E温度和温度场的测量。温度数值的变化反映为电阻值的变化,
再通过电桥变换电路转换为电压信号输出,放大后再由V /F
转换电路转换为频率信号。
. }1 H- B  {6 {9 O1 ^( C3 ]# ~5 G6 {! v+ y3.3信号处理电路
信号处理电路的设计必须考虑许多实际因素。由于水温传
3 F8 e2 B' R. \  i感器的输出是幅度为0-12伏、脉冲持续时间和周期均可变。因
此，此类信号必须经过转换才能送人A/D转换器。本设计给出
3 Q: z5 k( c* ]! M& O, G的电路如图2所示,可以很好实现脉冲信号的处理。
' q" g: K# y/ {& S7 F
* m3 n0 O; Q' K$ M( t

附件下载：

游客，如果您要查看本帖隐藏内容请回复

4 u! R- m3 P' Q9 a& U
1 b" {7 Y9 ?7 b% ?1 N

Monika

单片机根据不同的输入信号分析处理,并将检测到的水温通过数字显示电路显示出来