基于单片机控制的电子节气门的研究与实践
文件大小: 397k
源码售价: 10 个金币 积分规则     积分充值
资源说明:阐明一种基于单片机控制的电子节气门控制系统。它以ATmega 16单片机为控制核心,德国博世公司电子节气门为研究对象,通过传感器测量加速踏板位置信号,然后经过单片机控制算法的处理,驱动直流伺服电动机,从而带动节气门盘片旋转到指定开度,以实现闭环控制。同时,系统的上位机通过USB转RS 232接口,实现与单片机的通信,便于系统的调试与运行。 【电子节气门系统概述】 电子节气门(ETC)是现代汽车发动机控制系统的关键组成部分,它取代了传统的机械节气门,通过电子信号来控制空气进入发动机的流量,提高了车辆性能并提升了燃油效率。本研究关注的是基于单片机控制的电子节气门系统,该系统以ATmega 16单片机为核心,采用了德国博世公司的电子节气门设备。 【硬件系统设计】 1. **单片机控制核心**:ATmega 16单片机作为系统的控制器,具备高速运算、低功耗和高抗干扰能力的特点。它的内置3通道PWM输出和8路10位ADC转换功能,使得对直流伺服电动机的控制更加精准。 2. **电机驱动电路**:LMD18200是用于电机驱动的H桥组件,能够提供3A连续输出电流,并具有温度报警、过热和短路保护功能,增强了系统安全性。 3. **电子节气门集成体**:博世的06813306型号节气门集成了加速踏板位置传感器和节气门位置传感器,能够实时监测踏板位置和节气门开度,通过直流伺服电机控制节气门的开闭。 【控制算法与软件设计】 1. **控制算法**:系统采用模糊参数调节器与PID控制器相结合的方式,根据踏板位置和节气门开度的差值及其变化率,动态调整PID控制器的参数,生成PWM信号控制电机,以精确控制节气门的开度。 2. **上位机软件设计**:利用Matlab 7.0构建GUI界面,提供模式选择、系统运行、过流显示等功能,方便系统调试和监控。上位机与单片机间采用串行异步通信,协议设定为9600 b/s波特率,1位起始位,1位停止位,无校验位。 3. **下位机软件设计**:使用CodeVisionAVR编程环境,程序包含前台和后台部分。前台负责系统初始化和循环检测,后台处理中断事件,如软件定时器、串口通信和过流保护。 【总结】 基于单片机的电子节气门控制系统通过先进的硬件设计和智能控制算法,实现了对节气门的精确控制,提高了汽车发动机的性能和燃油经济性。系统采用的ATmega 16单片机和博世电子节气门组件确保了控制的可靠性,而上位机与下位机间的有效通信则提供了便捷的调试手段。这种技术的应用不仅优化了汽车的动力性能,也为未来智能交通系统的发展奠定了基础。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件,请下载源码包。