本实用新型专利技术设计以ARM微控制器（LPC2124）为核心的基于船用柴油发动机监控装置，该装置可以实时采集数据，并实时进行控制，从而确保机器正常、安全运转。该装置包括主控系统，以及分别与主控系统连接的电源模块、转速检测电路、A/D转换电路和触摸屏，所述转速检测电路包括第一转速检测电路和第二转速测量电路；第一转速检测电路与柴油机转速测量传感器相连，将柴油机转速信号处理后送至主控系统；第二转速检测电路与增压器转速传感器相连，将增压器转速信号处理后送至主控系统；所述A/D转换电路包括多路，每路A/D转换电路连接一路温度传感器或一路压力传感器相连，将转换后的压力或温度信号送至主控系统。
【技术实现步骤摘要】
： 本技术涉及一种基于ARM微控制器（LPC2124)和触摸屏控制的船用柴油发动 机监控装置，属于柴油机发动机控制领域。
技术介绍
： 我国船用柴油机主要采用位置式供油系统，电控系统以电子调速系统为主，系统 各部分功能相互独立，缺乏统一的集中控制，因此制约了柴油机性能的优化。
技术实现思路
： 本技术针对目前船用柴油机控制系统的不足，设计以ARM微控制器 (LPC2124)为核心的集中控制系统，该系统可以实时采集数据，并实时进行控制，从而确保 机器正常、安全运转。 本技术的具体技术方案如下： -种基于船用柴油发动机监控装置，包括主控系统，以及分别与主控系统连接的 电源模块、转速检测电路、A/D转换电路和触摸屏，所述转速检测电路包括第一转速检测电 路和第二转速测量电路；第一转速检测电路与柴油机转速测量传感器相连，将柴油机转速 信号处理后送至主控系统；第二转速检测电路与增压器转速传感器相连，将增压器转速信 号处理后送至主控系统；所述A/D转换电路包括多路，每路A/D转换电路连接一路温度传感 器或一路压力传感器相连，将转换后的压力或温度信号送至主控系统。 本技术的进一步设计在于： 第一转速检测电路和第二转速测量电路设计相同，主要由光耦隔离器（2501)、计 数器（12位计数器⑶4040)和锁存器（74HC245)组成。转速信号经过2501光耦隔离器后接 入12位计数器⑶4040的输入端，输出的8位（12位的高4位不用）转速信号接入74HC245 锁存器的A 口进行锁存，74HC245的B 口接入主控系统LPC2124的I/O 口实现转速数据的并 行传输。 触摸屏分为本地和远程两部分，本地触摸屏与远程触摸屏与主控系统采用RS485 实现1对2连接，本地、远程触摸屏均采用RS485通信方式。 主控系统采用LPC2124芯片；多路A/D转换电路均采用TLC1543模数转换模块；温 度传感器选用PTlOO三线式温度传感器。模数转换电路将测量的转速数字信号转成相应的 0~IOV的电压信号。 本技术具有如下有益效果： 1.本技术针对现有技术存在的问题，本技术发挥系统集成的优势，使柴 油机的稳定工作。因此，本技术可充分发挥柴油机的性能，有效地保证柴油机的运行安 全。 2.本技术采用电子集中控制系统，实时监测船用柴油发动机的各种参数，以 便进行控制采取相应的措施，确保机器的正常运转。 3.触摸屏设计美观简洁，性能方便可靠。 4.本技术安装方便、价格适中，应用广泛，具有很好的经济效益。【附图说明】 ： 图1为本技术系统设计框图。 图2本技术的主控系统接线图。 图3本技术的RS485通信电路。 图4本技术的测速电路。【具体实施方式】 ： 本技术的基于船用柴油发动机监控装置，包括主控系统、电源模块、转速检测 电路、A/D转换电路和触摸屏。电源模块为主控系统供电。转速检测电路包括第一转速检 测电路和第二转速测量电路；第一转速检测电路与柴油机转速测量传感器相连；第二转速 检测电路与增压器转速传感器相连。A/D转换电路包括多路，每路A/D转换电路连接一路温 度传感器或一路压力传感器相连，将转换后的压力或温度信号送至主控系统。 第一转速检测电路和第二转速测量电路设计相同，主要由光耦隔离器（2501)、计 数器（12位计数器⑶4040)和锁存器（74HC245)组成。转速信号经过2501光耦隔离器后接 入12位计数器⑶4040的输入端，输出的8位（12位的高4位不用）转速信号接入74HC245 锁存器的A 口进行锁存，74HC245的B 口接入主控系统LPC2124的I/O 口实现转速数据的并 行传输。 触摸屏分为本地和远程两部分，本地触摸屏与远程触摸屏与主控系统采用RS485 实现1对2连接，本地、远程触摸屏均采用RS485通信方式。 主控系统采用LPC2124芯片；多路A/D转换电路均采用TLC1543模数转换模块；温 度传感器选用PT100三线式温度传感器。模数转换电路将测量的转速数字信号转成相应的 0~IOV的电压信号。 本技术中，各部分具体描述如下： 1.主控系统 本技术主控系统采用NXP系列的LPC2124芯片为主控芯片，系统中有9路的 A/D转换，因此本技术为节约资源选用64脚封装的LPC2124外加一个11路A/D转换芯 片TLC1543。主控系统中XlOl为系统扩展口接至LPC2124的TXD和RXDO上，实现和另外一 块控制板直接扩展连接。Ull为IIC存储芯片，存储发生报警时相关数据。实际实用时，为 确保IIC通信的正确，需在SDA和SCL两脚接4. 7K的上拉电阻。 2. RS485 通信电路 主控系统的显示控制部分采用触摸屏。触摸屏分为本地和远程两部分。远程监控 室里触摸屏主要是显示功能，在本机触摸屏工作时，远程触摸屏操作功能被屏蔽。为设计简 单统一，本地和远程的触摸屏控制都采用RS485驱动，驱动隔离电路如图3所示。图3中 RXD接图2中LPC2124的PO. 9脚，TXD接图2中LPC2124的PO. 8脚。TXD、RXD信号经图3 所示电路的隔离后接至图3的X100,实现RS485与LPC2124的通信。 3.转速测速电路 系统中需要检测两路转速信号：柴油机发动机的转速和增压器转速，两路转速检 测电路相同。这里只介绍一路转速测量电路。柴油机发动机转速测量范围为〇~1200转/ 分钟，每转的计数脉冲为253个。增压器的转速控制同柴油机转速控制。柴油发动机转速 测量电路如图4所示，转速信号经光耦后介入计时器⑶4040的信号输入端，RESET端接至 LPC2124 的 PO. 12 脚，CD4040 的 Q9 脚接至 LPC2124 的中断 2 (INT2)。 4.测温、测压电路和A/D转换电路 确新型3。测温电路包括5路温度信号采集和4路气体压力信号采集，共9 模数转换信号。温度信号采用WIKA的PT100温度传感器测量，气压信号选用WIKA 的A-IO系列压力传感器，该系列传感器有三线、二线等接线制式，有0~IOV电压输 出和4~20ma电流输出。测量的温度在0~1250C范围，精度为0. 50C，分辨率为 12^=250,即8位AD转换器即可。压力测量亦然。由于LPC2124最多只有8路10位AD转 换接口，因此系统中选择具有11路10位模数转换的TLC1543芯片实现，图中标出了 1#~ 8#A/D转换模块。TLCl543为串行数据输入输出，进行AD转换时，先通过地址口写入进行AD 转换的4位通道地址号。转换结束后，再通过AD转换的数据输出口串行读取转换的数据。【主权项】1. 一种基于船用柴油发动机监控装置，其特征是：包括主控系统，以及分别与主控系 统连接的电源模块、转速检测电路、A/D转换电路和触摸屏，所述转速检测电路包括第一转 速检测电路和第二转速测量电路；第一转速检测电路与柴油机转速测量传感器相连，将柴 油机转速信号处理后送至主控系统；第二转速检测电路与增压器转速传感器相连，将增压 器转速信号处理后送至主控系统；所述A/D转换电路包括多路，每路A/D转换电路连接一路 温度传感器或一路压力传本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于船用柴油发动机监控装置，其特征是：包括主控系统，以及分别与主控系统连接的电源模块、转速检测电路、A/D转换电路和触摸屏，所述转速检测电路包括第一转速检测电路和第二转速测量电路；第一转速检测电路与柴油机转速测量传感器相连，将柴油机转速信号处理后送至主控系统；第二转速检测电路与增压器转速传感器相连，将增压器转速信号处理后送至主控系统；所述A/D转换电路包括多路，每路A/D转换电路连接一路温度传感器或一路压力传感器，将转换后的压力或温度信号送至主控系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李致金，乔杰，曹然，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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