摘 要

能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础,国际油价的变化牵动着世界各国的神经。据国际权威机构估计,世界已探明的可采石油,大约只可能供应人类41年的需要(天然气为60年-70年、煤炭约200年),人类正面临着能源危机带来的能源安全威胁。目前世界汽车保有量约8亿辆，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆。国际能源机构的统计数据表明，2001年交通领域的石油消耗占全球石油消费的57%，预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的比重将达到62%以上。为此，全球已达成共识，减少排气污染、净化环境已成为车用燃料发展的大方向。

在建立的发动机试验台的基础上，本次发动机性能试验台采用常用的温度传感器对温度信号进行采集，与传统的温度采集方式相比，温度传感器具有读数方便、测温范围广、测温准确及时，能够发送到MCU (Micro Controller Unit)进行综合处理控制，所以在各个领域得到了广泛的运用，发挥了巨大的作用。

本次系统设计的硬件选择为：K型热电偶采用模数转换器MAX 6675，Pt100采用A/D转换的测量方法，DS 18B20单线测量。MCU采用了PIC 18F4580单片机。

关键词：替代燃料、温度采集、PIC 18F4580、Pt100、DS 18B20、K型热电偶

Abstract

Energy is human survival and development the important material base, the international oil prices change affects world's nerves.According to international authoritative organization estimates, the world its proven recoverable oil, about only likely to supply the needs of human 41 years (natural gas as 60 years - 70 years, coal about 200 years), human beings are facing the energy crisis brought energy security threats. Cars in the world about 800 million, by 2020 the global vehicle population will reach 1.2 billion.The international energy agency statistics show, 2001 transportation field oil consumption accounts for 57% of global oil consumption, and that in 2020 traffic oil accounts for the proportion of the total consumption of global oil will reach 62 percent above. Therefore, the global has agreed to reduce exhaust pollution, purifying environment has become the main vehicle fuel development.

In the establishment of the engine test bed, based on the performance of this engine test bed using commonly used temperature sensor on the temperature signal acquisition, and acquisition compared to traditional temperature, the temperature sensor has the easy reading, a wide range of temperature measurement, temperature measurement accuracy Time, be able to send to the MCU (Micro Controller Unit) for comprehensive process control, so in all fields has been widely used, played a huge role.

The design of the hardware choice for: K-type thermocouple with ADC MAX 6675, Pt100 with A / D conversion of the measurement method, DS 18B20 single measurement. MCU using a PIC 18F4580 microcontroller.

Key words: Alternative Fuel, Temperature acquisition, PIC 18F4580、Pt100、DS 18B20、K-type thermocouple

目录

摘 要 - 1 -

Abstract - 2 -

第1章 绪论 - 4 -

1.1引言 - 4 -

1.2 替代燃料的发展历史 - 4 -

1.3 替代燃料的分类 - 5 -

1.4 发展替代燃料的目的与意义 - 7 -

第2章 替代燃料发动机性能试验台原理及组成 - 8 -

2.1 替代燃料发动机性能试验台原理 - 8 -

2.1.1 系统框图 - 8 -

2.2 替代燃料发动机性能试验台硬件组成 - 8 -

2.2.1 试验发动机 - 8 -

2.2.2 辅助设备 - 9 -

第3章 替代燃料发动机性能试验台温度信号采集系统设计 - 10 -

3.1 温度信号采集系统框图 - 10 -

3.2 常用温度传感器性能 - 10 -

3.3 本文选用传感器 - 14 -

第4章 温度信号采集系统的硬件设计 - 20 -

4.1 传感器硬件电路设计 - 20 -

4.2整体硬件电路设计 - 21 -

第5章 温度信号采集系统的软件设计 - 23 -

5.1 K型热电偶的软件设计 - 23 -

5.2 Pt100的软件设计 - 26 -

5.3 DS18B20的软件设计 - 28 -

第六章 结论与展望 - 35 -

致 谢 - 36 -

参考文献 - 37 -

附录 - 39 -