毕业设计基于单片机的汽车发动机的控制与检测系统设计.doc

 毕业设计报告（论文） (2012届) 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 学 生 姓 名： 洪良平 学 号： 2009232133 同 组 成 员： 洪亚 指 导 教 师： 仲波 梅笙 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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 1前言 2.1基于单片机的汽车发动机的控制与检测系统模块 热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量范围广，可从-50～1600进行连续测量特殊的热电偶如金铁镍铬最低可测到-269，钨铼最高可达2800。它具有结构简单，制作方便，测量范围广精度高，惯性小和输出信号便于远传等许多优点。另外，由于热电偶是一种有源传感器，测量时不需外加电源，使用十分方便，所以常被用作测量炉子，管道内的气体或液体的温度及固体的表面温度。热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器 热敏电阻发展最为迅速，由于其性能得到不断改进，稳定性已大为提高，在许多场合下（-40～＋350）热敏电阻已逐渐取代传统的温度传感器。虽然传统的温度检测以热敏电阻为温度敏感元件，热敏电阻成本低，但需要后续信号处理电路，而且热敏电阻的可靠性相对较差，测量温度的准确度低，检测系统的精度差。DS18B20是DALLAS(达拉斯)公司生产的，体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高，附加功能强。DS1820最高12位分辨率，精度可达±0.5摄氏度，检测温度范围为-55～+125，适合于恶劣环境的现场温度测量。mV/℃），宽量程（0℃—100℃），它的输出电压与摄氏温度线性成比例，无需外部校准或微调来提供±0.4℃的常用的室温精度。 电阻式传感器广泛应用于测量-200～960范围内的温度。铜热电阻主要应用于测量50～150范围内的场合。铜容易提纯、加工，价格便宜，复制性能好而且电阻温度系数大，温度范围内线性关系好，灵敏度比铂电阻高。但铜热电阻与铂热电阻相比，铜的电阻率低，因此铜电阻的体积较大。而且铜易于氧化，一般只用于150以下的低温测量和没有水分及无侵蚀性介质的温度测量。因精度不高且检测温度较低，所以不采用。铂热电阻是目前公认的制造热电阻最好的材料，它性能稳定，重复性好，长时间稳定的复现性可达10-4 K ，是目前测温复现性最好的一种温度计同时其测量精度高。在氧化性介质中、甚至在高温下其物理、化学性能都很稳定，其阻值与温度之间几乎成线性变化。但其在还原性介质中特别是高温易从氧化物中还原出来的气体所污染，改变它的电阻与温度关系，此外其电阻温度系数小，价格较高。因此，主要作为标准电阻温度计和