【正文】 車斷電控制，過壓保護(hù)等功能。定子，使傳感器圈內(nèi)磁通發(fā)生變化，產(chǎn)生電壓信號(hào)，供給點(diǎn)火控制器。這些內(nèi)核指令均為單周期指令，功能強(qiáng)，運(yùn)行的速度快。這種結(jié)構(gòu)是在 90 年代開發(fā)出來的綜合了半導(dǎo)體集成技術(shù)和軟件性能的新結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)使得在 8 位微處理器市場上 AVR 單片機(jī)具有最高 MIPS mw 能力。 16 位 單片 機(jī) 68HC16 也有十多個(gè)品種?？陀^事實(shí)表明， 80C51 已成為 8 位單片機(jī)的主流，成了事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn) MCU 芯片。 單片機(jī) 最早由 Intel公司推出的 8051/31 類單片機(jī)也是世界上用量最大的幾種單片機(jī)之一。此外它還有分辨率高，尺寸小，橫向效應(yīng)小，滯后和蠕變小，響應(yīng)頻率高 壓阻式傳感器 。壓阻式壓力傳感器是指當(dāng)半導(dǎo)體材料在某一方向受到應(yīng)力作用時(shí)它的電阻率會(huì)發(fā)生明顯變化，這種現(xiàn)象被稱為半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)。 壓力傳 感器 在此系統(tǒng)中大氣壓力也是影響發(fā)動(dòng)機(jī)的主要因素之一，西藏地區(qū)海拔高，空氣稀薄，含氧量低，以海拔 3000m為例，其大氣壓力為內(nèi)地的 70%。但其在還原性介質(zhì)中 特別是高溫易從氧化物中還原出來的氣體所污染，改變它的電阻與溫度關(guān)系，此外其電阻溫度系數(shù)小，價(jià)格較高。而且銅易于氧化，一般只用于 150℃以下的低溫測量和沒有水分及無侵蝕性介質(zhì)的溫度測量。 電阻式傳感器廣泛應(yīng)用于測量 200～ 960℃ 范圍內(nèi)的溫度。 DS18B20 最高 12 位分辨率，精度可達(dá) 177。 熱敏電阻發(fā)展最為迅速，由于其性能得到不斷改進(jìn)，穩(wěn)定性已大為提高，在許多場合下（ 40～＋ 350℃ ）熱敏電阻已逐漸取 代傳統(tǒng)的溫度傳感器。 特殊的熱電偶如金 ， 鐵 ， 鎳 ， 鉻最低可測到 269℃ ，鎢 ， 錸最高可達(dá) 2800℃ 。它由節(jié)氣門，電雙輪道，節(jié)氣位置傳感器，動(dòng)齒輪，泊蕉吸入口組成。 節(jié)氣門開度傳感器 節(jié)氣門是控制空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的一道可控閥門，氣體進(jìn)入進(jìn)氣管后會(huì)和汽油混合成可燃混合氣，從而燃燒做 功 。其中壓電式共振型傳感器應(yīng)用最多，它一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體上部，利用壓電效應(yīng)把爆 震時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)電壓。 發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生爆震時(shí)，爆震傳感器把發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘?hào)電壓送至 控制器 。 它由電纜，永磁體，外殼，感應(yīng)線圈，極軸，齒圈組成。極軸頭部結(jié)構(gòu)有鑿式和柱式兩種。單片機(jī)處理后來進(jìn)行控制。轉(zhuǎn)速，扭矩信號(hào)送入控制器。 2 整體方案 基于單片機(jī)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的控制與檢測系統(tǒng)模塊 在圖 1 中包含轉(zhuǎn)速傳感器，爆震傳感器，節(jié)氣門開度傳感器，溫度傳感器，氣壓傳感器，油耗儀，水溫油溫報(bào)警保護(hù)，波形調(diào)理電路，單片機(jī)，電子點(diǎn)火，電噴電路，剎車電路。智能交通系統(tǒng)（ ITS）的開發(fā)將與電子、衛(wèi)星定位等多個(gè)交叉學(xué)科相結(jié)合，它能根據(jù)駕駛員提供的目標(biāo)資料，向駕駛員提供距離最短而且能繞開車輛密度相對(duì)集中處的最佳行駛路線。如可 監(jiān)視汽車各大部件的工作情況，還可以對(duì)蓄電池電壓、輪胎氣壓、車速等檢測量的高低限量進(jìn)行報(bào)警。未來的智能化集成傳感器，不僅 要能提供用于模擬和處理的信號(hào)，而且還能對(duì)信號(hào)作放大和處理。經(jīng)過 實(shí)驗(yàn)并修正得到發(fā)動(dòng)機(jī)最佳工況時(shí)的供油控制規(guī)律、事先把這些客觀規(guī)律編成程序存在微機(jī)的存儲(chǔ)器中，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，根據(jù)各傳感器測得的空氣流量、排氣管中含氧量、進(jìn)氣溫度、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及工作溫度等參數(shù)，按預(yù)先編好的運(yùn)算程序進(jìn)行運(yùn)算、然后和內(nèi)存中的最佳工況的參數(shù)進(jìn)行比較和判斷再調(diào)整供油量。隨著汽車工業(yè)與電子工業(yè)的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代汽車上，電子技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。近年來隨著人們的生活水平的不斷提高，人們對(duì)汽車的需求量也日益提高，發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的核心部件，除了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，制造工藝改進(jìn)外還要對(duì)其性能做一個(gè)檢測。 能檢測系統(tǒng)在工作時(shí)出現(xiàn)的壓力過大，溫度過高，轉(zhuǎn)速過快 ，具 有保護(hù)功能并能報(bào)警。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文） 題 目： 基于單片機(jī)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 的 控制 與檢測系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 所 屬 系： 自動(dòng)化技術(shù)系 班 級(jí)： 電子 0913班 摘 要 本 設(shè)計(jì) 主要介紹 基于單片機(jī) 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的 控制 與檢測系統(tǒng) 。此 設(shè)計(jì) 是以 MC68HC908GP32 單片機(jī) 為核心 的 控制器 ，采用 K 型溫度傳感器和鉑電阻溫度傳感器來實(shí)現(xiàn)測溫功能。 保證發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性。今天的汽車已經(jīng)逐步進(jìn)入了電腦控制的時(shí)代。這樣就能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)一直處于最優(yōu)工作條件下運(yùn)行，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能得到提高。同時(shí)，它還能自動(dòng)進(jìn)行時(shí)漂、溫漂和非線性的自校正，具有較強(qiáng)的抵抗外部電磁干擾的能力，保證傳感器信號(hào)的質(zhì)量不受影響，即使在特別嚴(yán)酷的使用條件下仍能保持較高的精度。微處理機(jī)將更廣泛地應(yīng)用于安全、環(huán)保、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系、速度控制和故障診斷中。它裝有電子地圖，可以顯示出前方道路、并采用衛(wèi)星導(dǎo)航。此電路由各個(gè)傳感器的檢測信號(hào)，通過轉(zhuǎn)換把信號(hào)傳給單片機(jī)，用單片機(jī)控制發(fā)動(dòng)機(jī)電子點(diǎn)火， 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 電噴，以及剎車。所采集的轉(zhuǎn)速，扭矩參數(shù)從控制器中取得。如發(fā)生緊急情況可以實(shí)現(xiàn)急停，另外有保護(hù)電路， 配套的控制器有轉(zhuǎn)速，油門輸入輸出信號(hào)口， 為單片機(jī)采集控制創(chuàng)造條件。齒圈旋轉(zhuǎn)時(shí)，齒頂和齒隙交替對(duì)向極軸。 爆震傳感器 發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)因點(diǎn)火時(shí)間提前過度（點(diǎn)火提前角）、發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷、溫度及燃料的質(zhì)量等影響，會(huì)引起發(fā)動(dòng)機(jī)爆 震。 控制器 根據(jù)其內(nèi)部事先儲(chǔ)存的點(diǎn)火及其他數(shù)據(jù)，及時(shí)計(jì)算修正點(diǎn)火提前角，去調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間，防轉(zhuǎn)速傳感器 爆震傳感器 節(jié)氣門開度傳感器 溫度傳感器 外 圍 信 號(hào) 調(diào) 理 電 路 板 氣壓傳感器 油耗儀 電子點(diǎn)火電路 電 噴 電 路 剎車制動(dòng)電路 輔助電源模塊 單 片 機(jī) 負(fù)荷控制機(jī)構(gòu) 水溫 油溫報(bào)警保護(hù) 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 止爆震的發(fā)生。當(dāng)產(chǎn)生爆震時(shí)的振動(dòng)頻率（約 6000Hz 左右）與壓電效應(yīng)傳感器自身的固有頻率一致時(shí)，即產(chǎn)生共振現(xiàn)象。它上接空氣濾清器，下接發(fā)動(dòng)機(jī)缸體，被稱為是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的咽喉。 溫度傳感器 溫度傳感器是通過物體隨溫度變化而改變某種特性來間接測量的。它具有結(jié)構(gòu)簡單，制作方便，測量范圍廣 ， 精度高，慣性小和輸出信號(hào)便于遠(yuǎn)傳等許多優(yōu)點(diǎn)。雖然傳統(tǒng)的溫度檢測以熱敏電阻為溫度敏感元件，熱敏電阻成本低，但需要后續(xù)信號(hào)處理電路，而且熱敏電阻的可靠性相對(duì)較差，測量溫度的準(zhǔn)確度低，檢測系統(tǒng)的精度差。 攝氏度，檢測溫度范圍為 55℃ ～+125℃ ，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量。 銅熱電阻主要應(yīng)用于測量 50～ 150℃ 范圍內(nèi)的場合。因精度不高且檢測溫度較低，所以不采用。因此，主要作為標(biāo)準(zhǔn)電阻溫度計(jì)和高精度溫度測量?？諝饷芏葹閮?nèi)地的 74%汽車在高原地區(qū)行駛時(shí)海拔高度增加大氣壓力降低使空氣密度降低，經(jīng)空氣流量計(jì)進(jìn)入的 流量就降低了，為 避免混合氣過濃與油耗過高，應(yīng)根據(jù)大氣壓力傳感器輸入的信號(hào)，對(duì)大氣壓力進(jìn)行修正，提供給發(fā)動(dòng)機(jī)一個(gè)噴油的修正值，海拔高度不一樣，噴油量也不一樣，空氣壓力傳感器可以檢測大氣壓力對(duì)大氣壓力修正提供依據(jù)。 壓阻式傳感器是根據(jù)半導(dǎo)體壓阻效應(yīng)在半導(dǎo)體材料的基片上經(jīng)擴(kuò)散電阻而制成的器件。 沒有壓力作用時(shí)輸出電壓為零，當(dāng)有壓力作用時(shí)則有電壓輸出，且輸出的電壓 與所受壓力成正比。由于Intel公司在嵌入式應(yīng)用方面將重點(diǎn)放在 18 38奔騰等與 PC 類兼容的高檔芯片的開發(fā)上，隨后 Intel公司將 80C51 內(nèi)核使用權(quán)以專利互換或出讓給世界許多著名 IC 制造廠商，如 Philips 、 NEC、 ATMEL、 AMD、 Dallas、 siemens、 FUJUTSU、 OKI、華邦、 LG 等。 MOTOROLA 是世界上最大的單片機(jī)廠商，品種 全、選擇余地大、新產(chǎn)品多是其特點(diǎn)。 32 位單片機(jī)的 683XX 系列也有幾十個(gè)品種。 首先， 89C51 單片機(jī)是 8 位單片機(jī)。 其次， 89C51 單片機(jī)本身的電源電壓是 5 V，有兩種低功耗方式：待機(jī)方式和掉電方式。其突出優(yōu)點(diǎn)是 結(jié)構(gòu)簡單，不需外加電源。 霍爾信號(hào)發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn) 1） 工作可靠性高，霍爾信號(hào)發(fā)生器無磨損部件，不受灰塵、油污的影響，無調(diào)整部件，小型堅(jiān)固，壽命長。由于該點(diǎn)火器具備較多的 功能，因而使該點(diǎn)火系統(tǒng)具有更多的優(yōu)越性，如點(diǎn) 火能量高，且在怠速至高速整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)基本保持恒定；高速不 斷火；低速耗能??；起動(dòng)可靠等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)的特點(diǎn)是 ：不但沒有分 電器，而且在提前角的控制方面也沒有離心提前裝置和真空裝置。 微機(jī)根據(jù)曲軸位置傳感器提供的曲軸位置信號(hào)，判斷出發(fā)動(dòng)機(jī)的活塞位置并且根據(jù)信號(hào)頻率計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值，再通過電控燃油噴射節(jié)氣門傳感器確定負(fù)荷的大小從而對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行情況 做 出比較精確的判斷，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的大小 微機(jī)從存儲(chǔ)單元中查找出對(duì)應(yīng)此工況的點(diǎn)火提前角和點(diǎn)火初級(jí)電路導(dǎo)通時(shí)間，由這些數(shù)據(jù)對(duì)電子點(diǎn)火器進(jìn)行控制從而實(shí)現(xiàn)精確控制。最佳提前角是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而得。通電時(shí)間控制方法一般是由微機(jī)從通電時(shí)間與電源電壓關(guān)系曲線中查出通電時(shí)間，再根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速算出曲軸轉(zhuǎn)角以決定線圈中的電流的大小。計(jì)算并控制發(fā)動(dòng)機(jī)各氣缸所需要的噴油量和噴油時(shí)刻 ,將汽油在一定壓力下通過噴油器噴入到進(jìn)氣管中霧化。 剎車 制動(dòng) 電噴發(fā)動(dòng)機(jī)包括直噴發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理大致情況：一旦駕駛?cè)藛T放開油門，汽車 將 不在繼續(xù)給車輛供應(yīng)保持，怠速 情況所超過 的燃油，雖然此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速并非直接正常怠速轉(zhuǎn)速，如 750 或 800 轉(zhuǎn)（不同車輛調(diào)教不同）。 現(xiàn)代轎車的制動(dòng)器有鼓式和盤式兩大類型，它們各有千秋， 但隨著轎車車速的不斷提高，近年來采用盤式制動(dòng)器的轎車日益增多尤其是中高級(jí)轎車， 一般都采用了盤式制動(dòng)器。越是跑得快的汽車，制動(dòng)起來所產(chǎn)生的熱量越大，對(duì)制動(dòng)性能的影響也越大。它由液壓控制，主要零部件有制動(dòng)盤，分泵，制動(dòng)鉗，油管等。分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用，推動(dòng)摩擦片壓向制動(dòng)盤發(fā)生摩擦制動(dòng)，動(dòng)作起來就好像用鉗子鉗住旋轉(zhuǎn)中的盤子，迫使它停下來一樣。反觀鼓式制動(dòng)器，由于散熱性能差，在制動(dòng)過程中會(huì)聚集大量的熱量。所以，汽車設(shè)計(jì)者從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā)，一般轎車采用了混合的形式，前輪盤式制動(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)。 四輪盤式制動(dòng)的中高級(jí)轎車，采用前輪通風(fēng)盤式制動(dòng)是為了更好地散熱，至于后輪采用非通風(fēng)盤式同樣也是成本的原因。此系統(tǒng)中，扭矩量的測定精度要求比較高，因?yàn)榕ぞ氐奈⑷踝兓从沉怂鶞y發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的大小，而發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率的大小是發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)者和使用者共同最關(guān)心的問題，因此扭矩的測量要求精確。 20xx 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 本系統(tǒng)采 用 集成芯片 W78L05 設(shè)計(jì)了 12 V 到 5 V 的 DCDC 轉(zhuǎn)換電路 。 大氣溫度調(diào)理電路 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 J u n 2 0 1 2 S h e e t o f F i l e : C : \ U s e r s \ H L P \ D e s k t o p\ 36 0 高速下載 \ h l p . d d bD r a w n B y :R11 0 KR21 0 KR33 0 KR4R51 0 0 KR63 0 0 KR75 0 KR83 0 0 KR91 0 KR 1 01 0 0 KR 1 11 0 K+ 1 2 VD1 D2U 1 AU 2 AR 1 25 0 KR 1 35 0 KR 1 43 0 K+C13 . 3 n F+C23 . 3 n FT T C 3R 1 21KQ1P N PQ2P N PQ3N P N P H O T OQ4N P N P H O T OV C CV C C1 2 3 4 5 6ABCD