汽车电子点火系统设计之美现场总线技术的韵律与单片机的和谐
随着汽车工业的不断进步，能源危机与尾气污染问题日益凸显。精确控制发动机点火时刻不仅提高了车辆性能，还有助于缓解这一问题。相比传统的机械调节式点火系统，基于微电子控制系统具有更好的实时性、精度和灵活性。因此，从发动机点火控制策略出发，本文设计了一种新型电子点火控制装置，以提高其控制精度。
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，这个角度由发动机转速、负荷大小、冷却水温度以及爆震等因素决定。
点火系统硬件电路主要由传感器、信号调理电路、A/D转换器、电控单元及驱动电路组成，其原理框图如图1所示。
传感器输出经调理后送入单片机，根据一定算法处理后给出合适时刻的控制信号，最终通过驱动电路实现点火。
系统硬件设计
2.1 传感器及其调理电路
转速传感器采用光电式，其输出信号经过整形放大后送入计数器T0(P3.4)进行测量；水温传感器MAX6611测量冷却水温度，并依据温度调整点火提前角；爆震传感器通过两级滤波后的输出信号接到ADC0809的信道1上；节气门开度模拟式TPS线性输出型对应调理后的输出接到ADC0809的信道2上。
2.2 电控单元及A/D转化设计
AT89C2051作为核心单片机，与A/D转换器ADC0809连接，对输入信号进行模数转换。P3.4计数曲轴位置，而P3.5发送最终的点火指令。
2.3 点火控制电路设计
当P3.5引脚高压时，T1和T2截止12V充满C7，当低压时C7迅速放电产生高压用于打击雷管。
2.4 电源设计
W78L05集成芯片完成12V至5VDC-DC变换，为各部件提供稳定供電。
系统软件设计
主程序初始化后计算基本提前角，然后采集各种参数并根据这些信息确定最优提前时间。在此基础上，再考虑水温过热或过冷，以及爆震情况下的修正，并结合节气门开度以优化整个过程。此外，还包含了主程序启动延迟子程序，以及对每次采样结果进行分析处理，以确保最佳燃烧效率而非简单地避免爆震，但同时也不会导致过多燃油消耗的情况发生。这一切都是为了达到一个既能保证高效能又能降低环境污染水平的平衡状态。
总结：本装置在保证及时性的同时，极大提升了对发动机操作条件变化反应速度，使得车辆在不同驾驶条件下都能够保持最佳运行状态，同时有效减少废气排放，有助于改善空气质量，为保护地球环境做出了贡献。
