基于ARM的嵌入式汽车尾气检测系统设计

发布时间：2017-12-13 15:11

  本文关键词：基于ARM的嵌入式汽车尾气检测系统设计

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【摘要】：随着经济社会的发展,汽车已经逐渐成为人们日常生活的必需品。汽车保有量尤其是私家车的剧烈膨胀,给人们的生活带来了便利,同时也带来了严峻的环境压力—大气污染。科学研究发现:汽车发动机燃烧产生的尾气中包含H2O、O2、H2、N2、CO、CO2、HC化合物、NOx、SO2、其它微粒物质等,其中的CO、CO2、HC化合物、NOx、SO2、微粒物质等对人体有害的成分以及影响自然环境成分的物质称为污染物。已有数据表明:一辆汽车一年的尾气排放量相当于汽车自重的4倍。为了满足人们日益增长的对良好人居环境质量的需求,减少空气污染、改善大气环境,许多国家投入大量的人力和财力支持汽车尾气领域的研究,并出台了一系列的改进措施和新的排放标准。《点燃式发动机汽车排气污染物排放限值及测量方法》已经实施多年,环保部也自2013年1月1日起要求所有生产、进口、销售和注册登记的气体燃料点燃式发动机与汽车执行国五排放标准……一系列的动作对于汽车尾气排放提出了更高的要求,现实中我国汽车尾气分析技术和国外还存在显著差距:相关理论基础不完善不系统、对环境状况要求高、自动化水平低、传感器等核心技术缺乏自主知识产权等。本文在充分研究当前国内在该领域研究现状的基础上,结合当前的嵌入式开发技术,整合现有的尾气检测技术和微控制器信息处理技术,在嵌入式开发平台上尝试开发了一种以传感器为核心,以朗伯比尔定律为原理的嵌入式汽车尾气检测系统。该检测系统运行在基于ARM处理器的Linux操作系统上,包含尾气数据采集、信号传输处理、微处理器控制、功能显示以及底层驱动等模块;检测系统可检测出汽车尾气成分中的CO、CO2、HC化合物,同时利用电化学传感器检测O2、NO的含量;外加温度传感器,能同时检测发动机环境温度;采用微处理器控制方式,直接将结果显示到LCD屏幕上,智能直观;检测系统具备数据存储功能、保存检测数据,进而能依据相关数据评估汽车发动机的健康状况。通过模拟仿真测试,该系统在实时性和稳定性等方面达到了预期效果。本文针对该设计的测试原理、软硬件设计过程、检测系统工作流程等做了详细的论述。
【学位授予单位】：上海师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X831;TN219

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本文编号：1285594