汽车电子点火系统设计基于单片机与can总线的对偶创意
随着汽车工业的不断发展,能源危机以及汽车尾气对大气环境造成的污染日趋严重。发动机点火时刻的精确控制不仅能提高汽车整体性能,还能有效缓解这一状况。相较于传统机械调节式点火系统,基于微电子控制系统显现出及时性好、精确度高、控制灵活等优势。在此基础上,我们设计了一种新型电子点火控制装置,以提高发动机点火控制精度。
系统工作原理
发动机点火时刻通过调整点火提前角来实现,这一角度决定了燃油在汽缸内燃烧的瞬间。影响这一个过程的因素包括转速、负荷大小、水温和爆震等。
点火系统硬件主要由传感器、信号调理电路、A/D转换器、电控单元和点火电路组成,其原理框图如图1所示。
传感器输出经调理后输入单片机,依据一定算法处理后发出合适时刻的控制信号,该信号通过驱动电路至最终实现发动机点火。
系统硬件设计
2.1 传感器及其调理电路
包括转速传感器(光电式)、水温传感器(集成温度计MAX6611)、爆震传感器(压电加速度)和节气门开度传感器及其调理电路。
转速输出经过整形放大后送入外部计数T0(P3.4);水温输出经限幅滤波接到ADC0809信道0;爆震输出经过两级滤波接到ADC0809信道1;节气门开度输出经双向限幅滤波接到ADC0809信道2。
2.2 电控单元及A/D转化设计
采用AT89C2051作为主芯片与A/D转换模块进行数据交互。需进行A/D转换的是水温、高压喷射位移和爆震三个参数,分别映射至ADC0809各个通道,并通过P3口进入单片机内部。
2.3 点 火 控制 电 路 设 计
由输入来自单片机P3.5引脚产生高压供给给风格塞,以产生足够强烈的地面扭矩以启动车辆或其他设备。在低压情况下,它会关闭所有继電機并断开连接,从而释放储存在容纳中的全部力量。当再次达到所需压力水平时,将打开继電機以恢复连接,并且继续维持该状态直到再次达到所需条件为止。此外,当有任何异常发生,如过热或过冷的情况下,整个系统都会自动停止操作以保护其自身免受损害。
系统软件设计
主程序初始化单片机及相关子系统,然后获取基本参数信息并根据这些信息计算出初始设置值,以及根据实际运行情况调整这些值以优化性能。此外,还包含了各种中断服务程序,如定期检查是否需要重新计算某些关键参数,以及响应用户输入命令等功能。