基于ARM的嵌入式汽車尾氣檢測系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著經濟社會的發(fā)展，汽車已經逐漸成為人們日常生活的必需品。汽車保有量尤其是私家車的劇烈膨脹，給人們的生活帶來了便利，同時也帶來了嚴峻的環(huán)境壓力—大氣污染?？茖W研究發(fā)現(xiàn)：汽車發(fā)動機燃燒產生的尾氣中包含 H2O、O2、H2、N2、CO、CO2、HC化合物、NOx、SO2、其它微粒物質等，其中的CO、CO2、HC化合物、NOx、SO2、微粒物質等對人體有害的成分以及影響自然環(huán)境成分的物質稱為污染物。已有數(shù)據(jù)表明：一輛汽車一年的尾氣排放量相當于

2、汽車自重的4倍。
　　為了滿足人們日益增長的對良好人居環(huán)境質量的需求，減少空氣污染、改善大氣環(huán)境，許多國家投入大量的人力和財力支持汽車尾氣領域的研究，并出臺了一系列的改進措施和新的排放標準?！饵c燃式發(fā)動機汽車排氣污染物排放限值及測量方法》已經實施多年，環(huán)保部也自2013年1月1日起要求所有生產、進口、銷售和注冊登記的氣體燃料點燃式發(fā)動機與汽車執(zhí)行國五排放標準……一系列的動作對于汽車尾氣排放提出了更高的要求，現(xiàn)實中我國汽車尾氣分析技

3、術和國外還存在顯著差距：相關理論基礎不完善不系統(tǒng)、對環(huán)境狀況要求高、自動化水平低、傳感器等核心技術缺乏自主知識產權等。
　　本文在充分研究當前國內在該領域研究現(xiàn)狀的基礎上，結合當前的嵌入式開發(fā)技術，整合現(xiàn)有的尾氣檢測技術和微控制器信息處理技術，在嵌入式開發(fā)平臺上嘗試開發(fā)了一種以傳感器為核心，以朗伯比爾定律為原理的嵌入式汽車尾氣檢測系統(tǒng)。該檢測系統(tǒng)運行在基于ARM處理器的Linux操作系統(tǒng)上，包含尾氣數(shù)據(jù)采集、信號傳輸處理、微處理器

4、控制、功能顯示以及底層驅動等模塊；檢測系統(tǒng)可檢測出汽車尾氣成分中的CO、CO2、HC化合物，同時利用電化學傳感器檢測O2、NO的含量；外加溫度傳感器，能同時檢測發(fā)動機環(huán)境溫度；采用微處理器控制方式，直接將結果顯示到LCD屏幕上，智能直觀；檢測系統(tǒng)具備數(shù)據(jù)存儲功能、保存檢測數(shù)據(jù)，進而能依據(jù)相關數(shù)據(jù)評估汽車發(fā)動機的健康狀況。通過模擬仿真測試，該系統(tǒng)在實時性和穩(wěn)定性等方面達到了預期效果。本文針對該設計的測試原理、軟硬件設計過程、檢測系統(tǒng)工作流