一种基于单片机的汽车电子点火系统的设计
张 权
(中北大学
山西太原030051)
摘要:介绍了一种基于单片机的电子点火系统的设计方法。系统采用AT89C2051单片机作为控制单元,依据曲轴位
置传感器、温度传感器、爆震传感器和节气门开度传感器及相关调理电路获得转速、温度、爆震和负荷信号后,对其进行运算
处理,计算出点火提前角,给出点火控制信号,控制点火电路在适当的时刻点火。完成了系统的硬件设计和软件设计并调试
成功。
关键词:电子点火系统;单片机;传感器;点火提前角
中图分类号:TP273
文献标识码:B
文章编号:1004—373X(2007)13—189—02
Design
of
Automobile
Electron
Ignition System
Based
on
single
chip
ZHANG
Quan
(North
University
of
China,Taiyuan,030051,China)
Abstract:A
kind
of
electronic
ignition
system
based
on
single
chip
is
designed
in
this
paper.The
control
unit of
the
system
is
AT89C205
1
single
chip.By
the
crank
position
sensor,the
temperature
sensor,the
knocking
meter,the
damper
opening
sen—
sor
and
the
corresponding
circuit,the
state
data
of
the
running
motor
is
obtained.After
processing
the
data,single
chip
calcu—
lates
the
ignition
angle
of
advance
and
gives
the
firing
signal.The
firing
signal
controls
the
firing
circuit
to
fire
the
mixture
of
air
and
oil.The
design
of
system
hardware
and
system
software
is
accomplished.The
system
has
been
debugged
successfully.
Keywords
l
electronic
ignition
system;single
chip
I
sensor;ignition
angle
of
advance
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。而发动机点火时刻的精
确控制在提高汽车整体性能的同时,有效地缓解了这一状
况。与传统的机械调节式点火时刻控制系统相比,基于微
控制器的电子式控制系统具有及时性好、精确度高、控制
灵活等优点。为此,从发动机点火控制系统的控制策略出
发,设计了一种能提高发动机点火控制精度的新型电子点
火控制装置。
1
系统工作原理
发动机点火时刻是通过控制点火提前角(即点火时活
塞位置到上止点曲轴转过的角度)来实现的。影响火花塞
点火时刻的因素主要有发动机转速、负荷大小、发动机冷
却水温度以及发动机缸体爆震等。
整个点火系统硬件电路主要由传感器及信号调理电
路、A/D转换器、电控单元、点火电路、电源及火花塞等部
分组成。系统原理框图如图1所示。
各传感器的输出信号经相应调理电路调理、A/D转
换器转换后,送入单片机。单片机依据一定的控制策略、
算法对输入信号运算处理,依据运算结果,在合适时刻给
收稿日期:2007一03—22
出控制信号。控制信号经驱动电路后,控制点火控制电路
工作,通过火花塞最终实现发动机点火。
l转速传感器l
,{波形调理电路I
,
I竺苎竺竺兰I
’
A/D
堕
■丽。
波形
转
片
I竺竺兰兰l
调理
——J\
———卜
电路
——]/
换
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机
器
陌翮,
图1
系统原理框图
2系统硬件设计
2.1传感器及其调理电路
主要包括转速传感器、水温传感器、爆震传感器和节
气门开度传感器及其相应调理电路。
2.1.1
转速传感器及其调理电路
采用光电式转速传感器,其作用是测量发动机转速和
曲轴转角位置。传感器输出信号经调理电路整形、放大后
号送人单片机外部计数器TO(P3.4)引脚上,由单片机在
一定时问内对其计数便可测量其转速和曲轴位置。
2.1.2
水温传感器及其调理电路
采用集成温度传感器MAX6611测量发动机冷却水
温度。单片机依据水温信号对点火提前角作相应调整:当
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89
万方数据