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基于单片机的汽车发动机的控制与检测系统设计-学位论文.doc
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2023-07-09
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基于单片机的汽车发动机的控制与检测系统设计-学位论文.doc
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毕业设计报告(论文)
题 目: 基于单片机的汽车发动机的控制与检测系统设计
所 属 系: 自动化技术系
班 级: 电子 0913 班
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88023417/bg2.jpg)
摘 要 本设计主要介绍基于单片机汽车发动机的控制与检测系统。具有温度检测,扭矩检测,
气压检测,输出保护,电子点火,电子喷油,刹车,报警等功能。具有精确的电子点火功能,
能实现喷油量的控制,遇到紧急情况具有智能刹车功能,能检测发动机的温度,转速,扭矩,
实现及时控制。能检测系统在工作时出现的压力过大,温度过高,转速过快,具有保护功能
并能报警。此设计是以 MC68HC908GP32 单片机为核心的控制器,采用 K 型温度传感器和铂
电阻温度传感器来实现测温功能。此设计采用低功耗元器件,具有节能环保,测量精度高,
可靠性高,稳定性高。
关键词 传感器 单片机 电子点火 电子喷油 刹车 发动机
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88023417/bg3.jpg)
2012 届毕业设计(论文)
目 录
1 前言 ...............................................................................1
2 整体方案 ...........................................................................1
2.1 基于单片机的汽车发动机的控制与检测系统模块 .......................................1
2.2 转速传感器 .......................................................................2
2.3 爆震传感器 .......................................................................2
2.4 节气门开度传感器 .................................................................3
2.5 温度传感器 .......................................................................3
2.6 压力传感器 .......................................................................4
2.7 单片机 ...........................................................................4
2.8 电子点火 .........................................................................5
2.9 电子喷油 .........................................................................6
2.10 刹车制动 ........................................................................6
2.11 负荷特性控制机构 ................................................................7
2.12 辅助电源模块 ....................................................................7
3 单元电路的设计 .....................................................................8
3.1 温度调理电路 .....................................................................8
3.2 刹车制动电路的设计 ...............................................................9
3.3 大气压力调理电路的设计 ...........................................................9
3.4 单片机的设计 ....................................................................11
3.5 电子点火电路的设计 ..............................................................13
3.6 辅助电源模块的设计 ..............................................................13
3.7 扭矩 转速 油耗调理电路的设计 ....................................................14
3.8 输出保护电路的设计 ..............................................................14
3.9 电喷电路中阀值比较电路的设计 ....................................................14
3.10 电喷电路中执行器控制电路的设计 .................................................15
3.11 转速油门控制电路的设计 .........................................................15
3.12 报警电路的设计 .................................................................16
4 结论 ..............................................................................16
参考文献 ............................................................................16
致谢 ................................................................................17
![](https://csdnimg.cn/release/download_crawler_static/88023417/bg4.jpg)
- 1 -
1 前言
汽车工业作为现代工业的一个支柱产业,是一个国家工业现代化发展水平的标志。近年
来随着人们的生活水平的不断提高,人们对汽车的需求量也日益提高,发动机作为汽车的核
心部件,除了结构设计,制造工艺改进外还要对其性能做一个检测。保证发动机的安全性。
另外随着电子和自动化技术的不断革新,发动机的测试技术也得到了相应的发展,具体
地表现为测试设备功能越来越强大,集成度高,使发动机的某些性能指标测量手段得到改进。
在此基础之上引进单片机控制技术,把单片机与测量设备相连,对发动机进行测量与控制。
随着汽车工业与电子工业的不断发展,在现代汽车上,电子技术的应用越来越广泛。今天的
汽车已经逐步进入了电脑控制的时代。国外专家预测未来 3~5 年内汽车上装用的电子装置成
本将占汽车整车成本的 25%以上,汽车将由单纯的机械产品向高级的机电一体化产品方向发
展,成为所谓的“电子汽车”在现代汽车上,机械式或机电混合式燃油喷射系统已趋于淘汰,
电控燃油喷射装置因其性能优越而得到了日益普及。电子喷油装置可以自动地保证发动机始
终工作在最佳状态,使其在输出一定功率的条件下最大限度地节油和净化空气。经过实验并
修正得到发动机最佳工况时的供油控制规律、事先把这些客观规律编成程序存在微机的存储
器中,当发动机工作时,根据各传感器测得的空气流量、排气管中含氧量、进气温度、发动
机转速及工作温度等参数,按预先编好的运算程序进行运算、然后和内存中的最佳工况的参
数进行比较和判断再调整供油量。这样就能够使发动机一直处于最优工作条件下运行,从而
使发动机的综合性能得到提高。由于汽车电子控制系统的多样化,使其所需要的传感器种类
和数量不断增加。为此,研制新型、高精度、高可靠性和低成本的传感器是十分必要的。未
来的智能化集成传感器,不仅要能提供用于模拟和处理的信号,而且还能对信号作放大和处
理。同时,它还能自动进行时漂、温漂和非线性的自校正,具有较强的抵抗外部电磁干扰的
能力,保证传感器信号的质量不受影响,即使在特别严酷的使用条件下仍能保持较高的精度。
它还具有结构紧凑、安装方便的优点,从而免受机械特性的影响。微处理机的出现给汽车仪
表带来了革命性的变化,世界汽车工业的微处理机用量激增,由从前单一的仪器逐步发展为
多用途、智能化仪表,不但可以很精确地把汽车上所有的待测量都检测出来,分别显示和打
印需要的结果,而且还有运算、判断、预测和引导等功能。如可监视汽车各大部件的工作情
况,还可以对蓄电池电压、轮胎气压、车速等检测量的高低限量进行报警。微处理机将更广
泛地应用于安全、环保、发动机、传动系、速度控制和故障诊断中。汽车智能化相关的技术
问题已受到汽车制造商们的高度重视。其主要技术中“自动驾驶仪”的构想必将依赖于电子
技术实现。智能交通系统(ITS)的开发将与电子、卫星定位等多个交叉学科相结合,它能根
据驾驶员提供的目标资料,向驾驶员提供距离最短而且能绕开车辆密度相对集中处的最佳行
驶路线。它装有电子地图,可以显示出前方道路、并采用卫星导航。从全球定位卫星获取沿
途天气、车流量、交通事故、交通堵塞等各种情况,自动筛选出最佳行车路线。未来的某天,
路上行驶的都会是由计算机控制的智能汽车,汽车电子技术未来将实现整车控制。
2 整体方案
2.1 基于单片机的汽车发动机的控制与检测系统模块
在图 1 中包含转速传感器,爆震传感器,节气门开度传感器,温度传感器,气压传感器,
油耗仪,水温油温报警保护,波形调理电路,单片机,电子点火,电喷电路,刹车电路。此
电路由各个传感器的检测信号,通过转换把信号传给单片机,用单片机控制发动机电子点火,
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