基于單片機的汽車燃油噴射信號采集系統設計

摘要：汽車燃油噴射信號采集系統基于STC系列單片機采集汽車燃油噴射信號，為汽車故障診斷和維修以及汽車的日常維護工作提供參考數據，可用于記錄分析并修正汽車駕駛員的駕駛習慣。

關鍵詞：單片機 無線傳輸 傳感器

1 汽車燃油噴射信號采集

汽車燃油供給系統由油箱、電動汽油泵、燃油濾清器、燃油分配管、噴油器、壓力調節器、油壓脈動衰減器、冷起動噴油器、輸油管等組成。燃油供給系統工作時，電動汽油泵將燃油從油箱中泵出，經汽油濾清器輸送到燃油分配管，由安裝在燃油分配管上的油壓調節器據進氣歧管內壓力將油壓自動調節到規定值，再經輸油管分配到各個噴油器。噴油器根據電控單元發來的控制信號，把適量的燃油噴入進氣歧管中。汽油壓力調節器調節噴油器噴射油壓不變。僅當冷卻水溫度低于發動機工作溫度時，冷起動噴油器工作，將燃油噴入進氣總管，以改善發動機低溫起動性能。

電控系統中的各傳感器將發動機轉速、進氣流量、節氣門位置、進氣溫度、冷卻水溫度、凸輪軸位置、曲軸位置等工作狀態參數轉變為電信號輸入ECU，經ECU中微處理器計算、比較后，發出控制指令信號，經放大、變換等處理后，轉變為控制噴油器動作、電動汽油泵運轉、正時控制、點火控制和怠速控制閥動作等控制信號，保證發動機得到最佳混合氣濃度、最佳點火時間和穩定怠速運轉，使發動機獲得最優化狀態下的動力性、經濟性和排氣凈化性。

因此，獲得汽油壓力調節器控制壓力和噴油器動作控制信號可推斷汽車燃油消耗、電控系統中的各傳感器工作狀況等有實際意義。汽車燃油噴射信號采集系統組成示意圖如圖1所示。

2 硬件設計

微處理器單元選用深圳宏晶公司出品的STC12LE5

A60S2，該型號微處理器DC2.2V～3.6V供電，外部中斷喚醒功耗小于0.1uA適用于電池供電系統。內置外部低壓檢測中斷比較器，可用于電池低壓報警；內置看門狗（WDT）電路，集成60KB程序存儲器、1280字節隨機存儲器和1KB的FLASH存儲器，支持ISP編程；集成8路10位ADC，可用于溫度、電壓等檢測；工作頻率可達35MHz，抗干擾能力較強。

電源模塊包括充電模塊、穩壓模塊和電池。充電模塊采用通用鋰電池充電器。當外部電源供電時，充電器為鋰電池供電并通過LM1117-3.3穩壓模塊穩壓輸出DC3.3V供給系統；當外部電源停電時，LM1117-3.3穩壓模塊將鋰電池DC4.2V電壓變為DC3.3V供給系統，鋰電池電壓經電阻分壓直接供微處理器外部低壓檢測中斷比較器進行比對，當電池電壓降為3.8V時，報警提示。

汽車燃油噴射信號采集系統的輸入電路原理圖如圖2所示。其輸出信號電壓為接近14V，可采用D1穩壓管鉗壓5.1V后經光電耦合輸入。輸入電路擴展4路，每缸使用一路，故可檢測四缸信號，如需檢測多缸，可并聯使用。顯示模塊采用液晶模塊LCD1602。擴展三路按鍵，完成模式選擇等基本操作。系統擴展MAX3232CPE經USB轉RS232C接口適配線接入PC機。

圖1 汽車燃油噴射信號采集系統 圖2 汽車燃油噴射信號采

組成示意圖 集系統輸入電路原理圖

3 軟件設計

系統軟件采用C語言開發，在KEIL C開發環境下完成。采用內置定時器結合系統定時中斷方式實現定時，并行讀取四缸輸入信號，PA輸入高電平標志汽車燃油噴射信號，啟動定時器，等待PA輸入低高電平，計算定時器計時并存儲、發送到上位機。

4 結論

汽車燃油噴射信號采集系統可實時采集汽車燃油噴射信號，為汽車故障診斷和維修以及汽車的日常維護工作提供參考數據。隨車運行，可用于顯示實時油耗，修正汽車駕駛員的駕駛習慣。

參考文獻：

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