移动式汽车尾气分析仪的设计应用

③SPAN SPECIFIED CHANNELS ($36)，标定量程命令。在校零完成后人工接好尾气标准气，执行标定操作，此时启动抽气泵，通气15秒后发送标定命令给尾气分析模块，LCD显示瞬时值，接收到标定完成应答后停止抽气泵的工作，同时停止对串口的操作。

　　尾气数据的采集，即一次尾气分析过程

　　①RESET ($30)，在每次执行尾气分析命令前发出此命令。发出复位命令后收到应答才算复位成功。

　　②ZERO ($35)，采集之前先校零，启动抽气泵半分钟后再发送校零命令，1分钟收到校零完成应答即零点校准成功。此时停止抽气泵工作。

　　③COMPENSATED DATA ($31)，校零完成后即可进行数据采集，先让抽气泵工作半分钟再发送数据采集命令，过10秒后再采集数据，每10秒采集一组。LCD显示瞬时值，采集过程完成后(采集5次数据)计算出平均值作为最终的显示。采集到5次就停止对串口操作，同时停止抽气泵的工作。

　　软件流程设计及实现

　　程序流程基本逻辑是，主程序根据四种工作模式下的条件触发，发送相应的命令给CITY IRidium100尾气分析模块，模块执行该命令后，返回执行结果/状态数据。主程序将结果数据一方面在LCD上显示，另一方面发送给通信设备，由通信设备传输给上位管理平台。

　　当收到上位管理平台的命令时，或者键盘触发手动执行尾气检测时，或者自动检测时间达到时，启动执行尾气检测的动作。一次尾气分析过程后，设置当天已经测试过的标志。

　　LCD的主菜单如下所示，通过上键、下键、+键、-键和确认键对键盘菜单进行操作，触发相应的命令执行。

"1.Show Settings", //参数显示
"2.Setup", //参数设置
"3.Analysis 1 time", //手动执行一次尾气检测
"4.Analysis n times", //手动执行多次尾气检测
"5.Calibration Zero", //校零
"6.Calibration Span", //标定量程
"7.Show  Date/Time", //显示RTC时间
"8.Setup Date & Time", //设置RTC时间
"9.Factory Default", //恢复默认的检测量程
"10.RETURN", //返回
在四种工作模式下测得的结果数据均通过串口向通信模块发送。测试结果数据格式如下：
“CO=xx.xx%；CO2= xx.xx%；HC= xxxxxppm；O2= xx.xx%；NOx= xxxxxppm；”。结语

　　本设计使用C8051F020为核心的单片机系统控制Iridium 100工作，实现了汽车尾气中CO、CO2、HC、O2、NOx浓度的检测，并通过短信数据传输方式将检测到的浓度数据传输到远程上位管理平台。设计实现的样机在新疆某地环保局试用，现场测试的数据得到了环保部门的认可。

　　参考资料：

　　[1]CITY公司.Iridium Specification.pdf

　　[2]CITY公司IRIDIUM OPERATING INSTRUCTIONS.PDF

　　[3]胡汉才.单片机原理及其接口技术[M].北京:清华大学出版社,1993.

　　[4]R.J.凯思. 光探测器与红外探测器[M]. 董培芝等译, 北京:科学出版社,1984

　　[5]徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M]北京:北京航空航天大学出版社,1995