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【摘要】單片機屬于汽車控制系統(tǒng)的一項，主要可用于控制大燈，能在光線微弱的時候自動打開車燈，還能根據(jù)光線照度實際狀態(tài)和汽車行駛速度自動感應(yīng)，是開啟遠光還是近光燈，避免遠光燈濫用現(xiàn)象發(fā)生，并能控制所使用的照度值來源和系統(tǒng)的硬件電路。本文概括分析了單片機應(yīng)用于汽車控制系統(tǒng)的三大特點并對其應(yīng)用進行了重點闡述。

【關(guān)鍵詞】單片機；汽車控制；應(yīng)用；燃油噴射系統(tǒng)

社會高速發(fā)展，溫度的測量和控制顯得愈加關(guān)鍵。第一時間精準(zhǔn)地了解溫度信息并對其實施有效控制，在很多工業(yè)領(lǐng)域都屬于核心環(huán)節(jié)。針對各類生產(chǎn)狀態(tài)和工藝標(biāo)準(zhǔn)下的溫度控制，了解加熱和控制方法的區(qū)別，學(xué)習(xí)和運用單片機已經(jīng)被廣泛普及到整個社會。單片機借助自身特點，使其在現(xiàn)今社會占有一席之地。單片機的特點主要是個體小、反應(yīng)快、投入少、速度快、耗能少，運用到溫度測量與控制方面，操控極其簡單，測量區(qū)域廣泛，準(zhǔn)確度高。單片機被運用到很多領(lǐng)域，其中控制系統(tǒng)是其應(yīng)用的一個關(guān)鍵領(lǐng)域，尤其是在汽車控制系統(tǒng)中發(fā)揮的重要作用。當(dāng)汽車火花塞、剎車防抱死、車窗、氣囊等操控和調(diào)節(jié)時，大量運用了單片機這個關(guān)鍵元部件。比如，有的汽車公司就以單片機為核心研發(fā)出安全氣囊。當(dāng)汽車遭到劇烈撞擊時，將中央傳感器、安全傳感器接受到的訊號傳送到單片機完成處理，單片機能準(zhǔn)確判斷碰撞的輕重，再確定是否發(fā)出點火信號，一旦點火信號被傳出，氣體發(fā)生器能在短時間形成使得煙霧彌漫，氣囊立即吹起有效保障駕駛員和乘客的人身安全。

1單片機在汽車控制中的特點

1．1加強系統(tǒng)可靠性

過去的繼電器控制系統(tǒng)中運用眾多的中間以及時間繼電器。由于接觸不穩(wěn)，極易導(dǎo)致故障。單片機用軟件取代眾多的中間繼電器和時間繼電器，只剩下和輸入、輸出相關(guān)的零星硬件元件。硬件系統(tǒng)需要的原器件數(shù)目也有所減少，提高了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而系統(tǒng)的穩(wěn)定性在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力時，軟件抗干擾和設(shè)計靈活、節(jié)約硬件資源、較強可靠性等方面也有了顯著變化。

1．2提高了系統(tǒng)的集成度

在傳統(tǒng)的汽車控制中，每個系統(tǒng)間彼此獨立、沒有協(xié)調(diào)性。然而運用單片機來控制就能將原有的獨立的系統(tǒng)綜合于1臺或多臺單片機中統(tǒng)一控制，運用眾多的通訊技術(shù)完成整個汽車控制系統(tǒng)的整體化、互聯(lián)網(wǎng)化。例如使用單片機智能指揮發(fā)動機，能夠把之前支配噴油的化油器和離心器完成統(tǒng)一控制，而其綜合控制性能也有了長足進步，這就是當(dāng)今大面積使用的燃油噴射系統(tǒng)。

2單片機控制的燃油噴射

氧傳感器針對排氣中包含的氧氣多少，通過傳感器對流入發(fā)動機燃燒室混合氣的空燃比例進行測量，把它用于計算機和設(shè)定的目標(biāo)空燃比值，把誤差信號通過放大器把控電磁噴油器噴油量，使得這個比值維系在設(shè)置的目標(biāo)值區(qū)間內(nèi)，空燃比控制精度高，并可減少因產(chǎn)品區(qū)別和損耗等導(dǎo)致的性能變異，工作穩(wěn)定性好，具備較強的抗干擾能力。發(fā)動機能獲取優(yōu)質(zhì)的燃料經(jīng)濟性和排放性，進而優(yōu)化汽車的使用性能。伴隨人們以及各部門對環(huán)保性要求日益提高，和對尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)強制執(zhí)行，都加速了電子燃油噴射系統(tǒng)的研發(fā)。比起以前的化油器，電子燃油噴射系統(tǒng)自帶諸多優(yōu)勢例如能夠給每一個氣缸供給統(tǒng)一氣體、使發(fā)動機在每個轉(zhuǎn)速檔都能獲取準(zhǔn)確的空燃比，第一時間校正可燃氣的混合比例等，最終使得汽車的尾氣排放更滿足環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

3汽車大燈控制系統(tǒng)

通過技術(shù)手段發(fā)明一種能直接感知道路光照水平的車燈智能切換系統(tǒng)。該系統(tǒng)能在微弱幽暗的光線時自動打開車燈，還能根據(jù)具體情況直接判斷到底是開啟遠光亦或近光燈。

3．1參數(shù)的來源和確定

根據(jù)相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)把道路按快速路與主干路、次干路、支路分為三級。道路照明開燈時的天然光照度水平最佳:快速路與主道路三十米燭光，次道路和支路最好是二十米燭光。能夠遵循較安全標(biāo)準(zhǔn)完成控制，當(dāng)自然光照度低于三十米燭光時，道路照明急需立即打開，車輛也在此時感應(yīng)到然后同步打開車燈。以高檔值為參考標(biāo)準(zhǔn)，城市道路應(yīng)保持在最低照明水平為十米燭光，在照度低于十米燭光的道路上，可認為照明不良，也就是這樣的情況下，假如車速高于每小時三十千米，需要啟動遠光燈。

3．2硬件電路

3．2．1照度采集模塊

照度采集模塊屬于一種用于兩線式串行總線接口的數(shù)字型光強度傳感器集成電路。SDA引腳所輸出的數(shù)據(jù)為16位二進制數(shù)，分為高八位和低八位數(shù)據(jù)，通過一個公式即可將這十六位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成照度值米燭光。

3．2．2車速采集模塊

車速經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換傳送給單片機。使用的是單通道串行輸出A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC1549，它是一種開關(guān)電容結(jié)構(gòu)的逐次比較型10位A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換結(jié)果以串行方式輸出，所以節(jié)約了單片機的I/O口線，被普遍運用。

3．3信息處理模塊

該模塊所運用的芯片為STC89C51單片機。它是一種帶4K字節(jié)閃存，低電壓、高性能CMOS8位微處理器，將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，為嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活且價格便宜的方案。單片機的I/O口控制繼電器的開關(guān)，分別導(dǎo)通汽車遠近光燈的電路。

3．4工作過程設(shè)計

當(dāng)單片機采集到的照度低于三十米燭光、高于十米燭光，使P2．0輸出高電平，導(dǎo)通近光燈繼電器，導(dǎo)通近光燈電路，開啟近光燈模式。當(dāng)單片機采集到的照度低于十米燭光時，收集車速信息，當(dāng)車速低于每小時三十千米時，依然使P2．0輸出高電平，導(dǎo)通近光燈繼電器，打開近光燈。當(dāng)單片機采集到的照度低于十米燭光時，且車速高于每小時三十千米，使P2．1輸出高電平，導(dǎo)通遠光燈繼電器，開啟遠光燈。

4結(jié)語

由于如今單片機技術(shù)的發(fā)展日臻成熟，更是被大面積運用到在汽車控制方面，尤其是單片機對于燃油的控制應(yīng)用的極其完美，在巨大程度上將發(fā)動機的燃燒效率大大提升、使得污染物的排放得到有效控制，所以美、德、日等工業(yè)發(fā)達國家在汽車專用單片機方面都投放了大量資金進行研發(fā)。而我國汽車電子化開始的比較遲，更要重視對這方面的投入，以更快的速度縮小與國外先進水平的距離。

參考文獻:

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［4］蔡純潔．PLC全系列單片機原理與開發(fā)［M］．合肥:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2008．

作者:李憲才 單位:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)機電工程學(xué)院