第一章 引言
1.1 系统开发的背景和意义
喷油泵试验台的研发和生产就是为解决上述问题应运而生，检测的性能参数主要包括:在不同工况下的循环供油量、供油初始位置及供油间隔角度、各缸供油的不均匀性、转速的调控和喷油泵各接口密封性的检测。在柴油机喷油泵的开发和生产试验中，喷油泵试验台发挥了无法替代的作用。喷油泵试验台作为精密仪器，衡量其综合性能和研发设计优劣与否的一个重要标准就是喷油量测量的精确性，还需要精确测量电机带动的主轴速度。目前国内各大内燃机制造商和许多科研院校的喷油泵试验台仍采用传统的量筒式计量法，由于设计和当时制造水平的原因，该测量系统存在着不同程度的误差，加上人为的原因，比如读数误差，加大了该系统的误差范围，同时由于较低的智能化程度引起的测量过程缓慢等原因，显然很难满足现代喷油泵对其油量测量误差最小化和测量过程智能化的要求。近年来，国内外众多汽车制造商投入大量精力对喷油泵试验台进行现代化升级改造和研发，采用新的国际标准和测量智能化，同时由于不断提高的发动机环保和节能要求促使对喷油泵的喷射雾化质量的要求大大提高，因此广大的喷油泵试验台科研工作者把提高其测量精度问题列为首要的研究目标。
1.2 本文的主要工作
本课题的主要研究工作是利用单片机与 PC 机相结合，并采用智能控制与传感器等技术来设计新的智能化的喷油泵试验台，研发设计了一个以 PC 机为上位机以单片机为下位机的喷油泵试验台控制系统，此试验台具有较好的界面和显示功能，操作比较方便，为油泵的研发设计以及维修提供更好的保障。该试验台实现的主要测控目标为：喷油泵在特定的转速下的喷油压力和喷油量、试验台主轴的转速、计时功能和相关的保护功能。
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第二章 系统开发技术基础
2.1 数据采集简介
数据采集系统工作的目的是为了对一些物理现象进行测量，例如温度、压力、电压、电流或声音等。基于 PC 机的采集系统，主要原理是通过应用软件、模块化硬件和 PC 机结合起来进行测量。由于数据采集系统的应用领域都不相同，因此不同的需求就会有不同的的定义，但是不同的应用领域在其系统采集、数据分析和信息的显示等方面是非常相似的。目前在工业生产过程中广泛使用的数据采集系统是集各种信号、激励器、传感器、数据采集设备、信号调理和应用软件于一体的复杂系统。本论文所采集的各种模拟信号是非常普遍的模拟信号，在很多现场有着广泛的应用，例如电力系统的传输电压、工厂的机器设备电压等。采集和处理这些信号对工业生产和技术更新都有非常重要的实际意义。
2.2 数据采集原理
数据采集系统的基本原理是指使用特定的设备，在使用过程中按照一定规则对数据进行收集和数据整理的系统，例如比较常见的传感器、监控器等都是数据采集工具。系统采集的数据既可以是数字量，也可以模拟量，一般是包括最常用的各种物理量，如压力、速度、高度等，但这些物理量在实际处理过程中一般都是转换为数字信号存储到数据库系统中。即所谓的数据采集，是指从传感器或特定的测量设备中自动采集非电量或者电量信号，然后把这些采集到的信号传输到上位机中进行处理和分析。数据采集系统是结合基于 PC 机或者其他的特定测试平台的测量软硬件产品来实现用户自定义的、相对比较灵活的测量系统。
第三章 系统的总体设计......................................... 14
3.1 系统概述......................................... 14
3.2 系统的技术指标和功能要求....................................... 14
第四章 系统的硬件设计.......................................... 22
4.1 单片机的选择.................................... 22
4.1.1 STC89C54RC/RD+系列单片机的特点............................................... 22
4.1.2 STC89C54RC/RD+的管脚简介............................... 23
第五章 系统的软件设计与实现.......................................... 40
5.1 系统软件总体设计......................................... 40
5.2 上位 PC 机程序设计实现......................................... 41
5.2.1 串行口通信检测 ........................................ 42
第六章 试验台数据采集系统测试
6.1 系统硬件测试
1. 对特殊齿/多缺齿信号进行全面的检测，以此来检查工作过程是否可靠。2. 对 1 信号输入进行消除，检测系统是否能够对输入信号故障进行诊断。3. 检查系统的抗干扰技术。4. 对个串口工作方式进行测试。
6.2 系统软件测试
为了检测程序的执行过程，发现程序编制中的错误，需要对软件进行测试。一般情况下，软件测试过程影响评估软件质量的好坏，同时也是确保软件质量的重要一步。在软件进行测试的过程中，一般要把握几个标准，一是要讲究时效性，即软件的运行速度和硬件的结合情况，二是要讲究策略，即软件的整体编制过程的严密性和逻辑性。软件测试工作分步进行，最后需要形成规范的测试文档，对测试结果进行客观地评估和分析，跟踪分析程序中测试过程中出现的问题，在某些特定情况下要对软件进行回归测试，目的是保证有效解决所有问题。本文进行试验的软件测试包括了下面几个方面：安全性测试、可靠的性能测试、负载压力测试、安装测试、文档出错测试、界面测试、功能测试、兼容性测试和恢复测试等。
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第七章 结论与展望
本文首先分析总结了传统喷油泵试验台数据采集系统，对国内外该系统的研究进展情况做了介绍，在详细分析了该系统的实现目标和各个要求之后，得到了该系统的基本结构框架图。为了满足试验台的功能和技术指标的要求，本课题基于 STC89C54RD +单片机，完成了试验台的硬件电路设计工作，也完成了相关功能的电路，硬件设计完成以后，基于 VisualC++6.0 先进的编程工具，在非常普及的 Windows XP 系统下运作，成功实现了上位 PC 机程序、STC89C54RD +单片机程序和两者之间的串行通信程序。综上所述，课题的研究内容主要包括：(1)在设计过程中，采用三级微型计算机控制的设计理念，大大提高喷油泵试验台系统的现代化水平。系统界面友好，操作简便，维护方便。(2)上位 PC 机的设计和完善。本论文成功结合数据库技术，使用面向对象的C++语言进行程序编制，设计了整个的控制管理系统，完成了对数据采集、数据分析处理等功能，思路清晰、程序可靠简单，有着非常好的用户界面。(3) STC89C54RD+单片机为核心的下位机的功能实现。在硬件设计中，采用模块化的设计思想，成功完成了对喷油量、主轴转动速度和喷射压力的控制。各功能模块即相互独立又联系紧密，调试方便，通用性强，易排除故障。(4)实现了试验台的帮助文件，首先对常见的故障原因进行一一分析，然后描述对问题的解决办法，帮助文件为操作人员提供了很大的使用便利。
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参考文献（略）