基于单片机的汽车电子霍尔点火器设计.pdf

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1、第13卷第10期2013年4月科学技术与工程Vol.13No.10Apr．20131671—1815(2013)10-2857-06ScienceTechnologyandEngineering2013Sci.Tech.Engrg.计算机技术基于单片机的汽车电子霍尔点火器设计李淼林张春花吴钟桁(华南理工大学广州学院，广州510800)摘要根据汽车电子点火系统的组成及工作原理，以MCS—51系列单片机为核心，完成了主机单元电路、复位电路、看门狗电路、初级电流限制电路、电源电路等硬件电路设计，阐述了KeilC51软件

2、各功能模块及编程实现方法，分析了电子霍尔点火器能够实现的基本点火控制、闭合角控制、发动机停转断电保护、初级电流限制和发动机转速输出等功能，完成了各功能程序及主程序设计，并在单片机开发板上进行了程序功能的调试。关键词单片机汽车霍尔点火器电子点火系统中图法分类号TP273.5;文献标志码A随着汽车电子技术的快速发展，汽车电子控制电子霍尔点火器、点火线圈、点火开关、蓄电池、火系统上很多采用了单片机来实现汽车的自动化和花塞等部件组成，如图1所示。智能化控制。单片机本身具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、工作稳定、性价

3、比高、微型化［1］和使用方便等优点，单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统。目前汽车上一般配备40多部单片机，采用单片机控制使得一些电路智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。汽车电子点火系统能随发动机转速的变化控制初级线圈的通电时间外，还可以通过电子电路控制发动机各种工况的点火提前角，以及爆震控制，使发图1电子点火系统的基本组成动机的功率输出、燃油经济性、行驶加速性和尾气霍尔式电子点火系统工作原理:点火信号发生排放等方面都能达到最优秀的水平。器产生的脉冲信号，经电子霍尔点火器的大功率开汽车电子点火

4、系统按结构形式，可分为无触点关晶体管前置电路处理后，控制大功率开关晶体管式和有触点式两类。无触点电子点火系统按信号的截止或导通，使点火线圈初级电流适时地通断来发生器的工作原理，可分为磁感应式、霍尔式、光电实现发动机的点火。当输入的电子霍尔点火器脉式、电磁振荡式等。其中磁感应式和霍尔式应用最冲信号电压使大功率三极管导通时，点火线圈的初广泛。现采用单片机设计汽车电子霍尔点火器。级电路积蓄点火能量;但输入电子霍尔点火器信号1霍尔式汽车电子点火系统组成及工作原理脉冲使晶体管截止时，点火线圈从初级断路，次级便产生高压，通过配

5、电器及高压导线将高压送至点霍尔式电子点火系统一般由点火信号发生器、［2］火缸火花塞。2012年11月19日收到2系统总体设计第一作者简介:李淼林(1982—)，女，讲师，硕士研究生，研究方向:车辆工程和机械设计等。系统采用车用转速传感器来采集汽车在运行2858科学技术与工程13卷时发动机的曲轴转速，将传感器所检测到的数据传3.1主机单元电路送给单片机，经单片机计算处理得出汽车在此刻的主机单元电路是由主控芯片STC89C52和7805最佳闭合角，由单片机的I/O接口输出一个高电平，电源电路构成。它是电子点火系统的核心

6、部分，电使大功率开关晶体管正向导通，同时控制其导通时源电路提供+5V的稳定直流电源，如图2所示。间(实现闭合角的大小控制)，使初级线圈通电积蓄3.2复位电路点火能量，转速传感器在传送曲轴转速信息的同时单片机的复位一般有两种方式，上电复位和按也传送了曲轴转过的角度信息，利用这一信息来控键复位。综合实际情况，汽车在正常行驶时一般无制发动机各缸的点火顺序，在初级线圈的接线处加需用到复位，故一般设计成上电复位方式，但为了装电流传感器用来检测初级线圈的电流，当初级线检修方便，在上电复位的基础上增加了一个按键复圈电流过大时，通

7、过单片机控制大功率开关晶体位。复位电路如图3所示。管，防止电流过大烧坏线圈。通过编写时间控制程3.3看门狗电路序，当单片机超过某个设定时间没接到霍尔传感器为防止单片机系统受到外界的电磁干扰造成传送来的信号，可认为汽车已经停车。单片机输出程序混乱，从而陷入死循环，造成整个系统陷入停一个低电平，使大功率开关晶体管截止，起到停车滞状，一般的单片机系统采用一种专门用于监测单保护的功能。片机程序运行状态的芯片，俗称“看门狗”。STC89C52单片机内部自带了看门狗电路，通过对3系统硬件电路设计［4］相应的特殊功能寄存器的设置

8、即可实现。看门系统的硬件电路包括主机单元的电路和功能狗电路如图4所示。［3］实现系统模块电路。主机单元主要由STC89C523.4初级电流限制电路单片机、7805稳压电源电路等组成。功能实现系统如图5所示为初级电流限制电路，当点火线圈模块由霍尔传感器、大功率晶体管、1602液晶显示的初级电流增大到某一个限定值时，R3的电位上升屏等组成。本文硬件电路设计采用P