论文部分内容阅读
摘要：汽车燃油喷射信号采集系统基于STC系列单片机采集汽车燃油喷射信号，为汽车故障诊断和维修以及汽车的日常维护工作提供参考数据，可用于记录分析并修正汽车驾驶员的驾驶习惯。
关键词：单片机 无线传输 传感器
1 汽车燃油喷射信号采集
汽车燃油供给系统由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、压力调节器、油压脉动衰减器、冷起动喷油器、输油管等组成。燃油供给系统工作时，电动汽油泵将燃油从油箱中泵出，经汽油滤清器输送到燃油分配管，由安装在燃油分配管上的油压调节器据进气歧管内压力将油压自动调节到规定值，再经输油管分配到各个喷油器。喷油器根据电控单元发来的控制信号，把适量的燃油喷入进气歧管中。汽油压力调节器调节喷油器喷射油压不变。仅当冷却水温度低于发动机工作温度时，冷起动喷油器工作，将燃油喷入进气总管，以改善发动机低温起动性能。
电控系统中的各传感器将发动机转速、进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、凸轮轴位置、曲轴位置等工作状态参数转变为电信号输入ECU，经ECU中微处理器计算、比较后，发出控制指令信号，经放大、变换等处理后，转变为控制喷油器动作、电动汽油泵运转、正时控制、点火控制和怠速控制阀动作等控制信号，保证发动机得到最佳混合气浓度、最佳点火时间和稳定怠速运转，使发动机获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。
因此，获得汽油压力调节器控制压力和喷油器动作控制信号可推断汽车燃油消耗、电控系统中的各传感器工作状况等有实际意义。汽车燃油喷射信号采集系统组成示意图如图1所示。
2 硬件设计
微处理器单元选用深圳宏晶公司出品的STC12LE5
A60S2，该型号微处理器DC2.2V～3.6V供电，外部中断唤醒功耗小于0.1uA适用于电池供电系统。内置外部低压检测中断比较器，可用于电池低压报警；内置看门狗（WDT）电路，集成60KB程序存储器、1280字节随机存储器和1KB的FLASH存储器，支持ISP编程；集成8路10位ADC，可用于温度、电压等检测；工作频率可达35MHz，抗干扰能力较强。
电源模块包括充电模块、稳压模块和电池。充电模块采用通用锂电池充电器。当外部电源供电时，充电器为锂电池供电并通过LM1117-3.3稳压模块稳压输出DC3.3V供给系统；当外部电源停电时，LM1117-3.3稳压模块将锂电池DC4.2V电压变为DC3.3V供给系统，锂电池电压经电阻分压直接供微处理器外部低压检测中断比较器进行比对，当电池电压降为3.8V时，报警提示。
汽车燃油喷射信号采集系统的输入电路原理图如图2所示。其输出信号电压为接近14V，可采用D1稳压管钳压5.1V后经光电耦合输入。输入电路扩展4路，每缸使用一路，故可检测四缸信号，如需检测多缸，可并联使用。显示模块采用液晶模块LCD1602。扩展三路按键，完成模式选择等基本操作。系统扩展MAX3232CPE经USB转RS232C接口适配线接入PC机。
图1 汽车燃油喷射信号采集系统 图2 汽车燃油喷射信号采
组成示意图 集系统输入电路原理图
3 软件设计
系统软件采用C语言开发，在KEIL C开发环境下完成。采用内置定时器结合系统定时中断方式实现定时，并行读取四缸输入信号，PA输入高电平标志汽车燃油喷射信号，启动定时器，等待PA输入低高电平，计算定时器计时并存储、发送到上位机。
4 结论
汽车燃油喷射信号采集系统可实时采集汽车燃油喷射信号，为汽车故障诊断和维修以及汽车的日常维护工作提供参考数据。随车运行，可用于显示实时油耗，修正汽车驾驶员的驾驶习惯。
参考文献：
[1]徐淑彦，李世雄，苏亦白.基于单片机的智能数据采集系统[J]. 价值工程，2011（29）.
[2]杨淑英.单片机应用的广阔前景[J].价值工程，2010（21）.
[3]秦东润.基于Matlab和MSP430的心音信号采集和处理系统设计[J].价值工程，2010（20）.
关键词：单片机 无线传输 传感器
1 汽车燃油喷射信号采集
汽车燃油供给系统由油箱、电动汽油泵、燃油滤清器、燃油分配管、喷油器、压力调节器、油压脉动衰减器、冷起动喷油器、输油管等组成。燃油供给系统工作时，电动汽油泵将燃油从油箱中泵出，经汽油滤清器输送到燃油分配管，由安装在燃油分配管上的油压调节器据进气歧管内压力将油压自动调节到规定值，再经输油管分配到各个喷油器。喷油器根据电控单元发来的控制信号，把适量的燃油喷入进气歧管中。汽油压力调节器调节喷油器喷射油压不变。仅当冷却水温度低于发动机工作温度时，冷起动喷油器工作，将燃油喷入进气总管，以改善发动机低温起动性能。
电控系统中的各传感器将发动机转速、进气流量、节气门位置、进气温度、冷却水温度、凸轮轴位置、曲轴位置等工作状态参数转变为电信号输入ECU，经ECU中微处理器计算、比较后，发出控制指令信号，经放大、变换等处理后，转变为控制喷油器动作、电动汽油泵运转、正时控制、点火控制和怠速控制阀动作等控制信号，保证发动机得到最佳混合气浓度、最佳点火时间和稳定怠速运转，使发动机获得最优化状态下的动力性、经济性和排气净化性。
因此，获得汽油压力调节器控制压力和喷油器动作控制信号可推断汽车燃油消耗、电控系统中的各传感器工作状况等有实际意义。汽车燃油喷射信号采集系统组成示意图如图1所示。
2 硬件设计
微处理器单元选用深圳宏晶公司出品的STC12LE5
A60S2，该型号微处理器DC2.2V～3.6V供电，外部中断唤醒功耗小于0.1uA适用于电池供电系统。内置外部低压检测中断比较器，可用于电池低压报警；内置看门狗（WDT）电路，集成60KB程序存储器、1280字节随机存储器和1KB的FLASH存储器，支持ISP编程；集成8路10位ADC，可用于温度、电压等检测；工作频率可达35MHz，抗干扰能力较强。
电源模块包括充电模块、稳压模块和电池。充电模块采用通用锂电池充电器。当外部电源供电时，充电器为锂电池供电并通过LM1117-3.3稳压模块稳压输出DC3.3V供给系统；当外部电源停电时，LM1117-3.3稳压模块将锂电池DC4.2V电压变为DC3.3V供给系统，锂电池电压经电阻分压直接供微处理器外部低压检测中断比较器进行比对，当电池电压降为3.8V时，报警提示。
汽车燃油喷射信号采集系统的输入电路原理图如图2所示。其输出信号电压为接近14V，可采用D1稳压管钳压5.1V后经光电耦合输入。输入电路扩展4路，每缸使用一路，故可检测四缸信号，如需检测多缸，可并联使用。显示模块采用液晶模块LCD1602。扩展三路按键，完成模式选择等基本操作。系统扩展MAX3232CPE经USB转RS232C接口适配线接入PC机。
图1 汽车燃油喷射信号采集系统 图2 汽车燃油喷射信号采
组成示意图 集系统输入电路原理图
3 软件设计
系统软件采用C语言开发，在KEIL C开发环境下完成。采用内置定时器结合系统定时中断方式实现定时，并行读取四缸输入信号，PA输入高电平标志汽车燃油喷射信号，启动定时器，等待PA输入低高电平，计算定时器计时并存储、发送到上位机。
4 结论
汽车燃油喷射信号采集系统可实时采集汽车燃油喷射信号，为汽车故障诊断和维修以及汽车的日常维护工作提供参考数据。随车运行，可用于显示实时油耗，修正汽车驾驶员的驾驶习惯。
参考文献：
[1]徐淑彦，李世雄，苏亦白.基于单片机的智能数据采集系统[J]. 价值工程，2011（29）.
[2]杨淑英.单片机应用的广阔前景[J].价值工程，2010（21）.
[3]秦东润.基于Matlab和MSP430的心音信号采集和处理系统设计[J].价值工程，2010（20）.