Система управления механизмом зажигания

дипломная работа

2.3 Разработка принципиальной схемы

Датчик Холла это индукционный датчик, действующий на основе эффекта Холла. Он применяется в бесконтактных системах зажигания автомобильного типа. Построение системы на основе этого датчика является оптимальным решением, так как он адаптирован для работы с двигателями внутреннего сгорания. Для работы датчика Холла на распредвал устанавливается стальной экран (диск) рис. 2.3, имеющий два выреза, по 120 градусов каждый. Датчик устанавливается так, чтобы диск вращался в его проеме.

Рисунок 2.3 Экран датчика Холла и расположение датчика относительно экрана.

Датчик имеет три вывода: питание +12В. (красный), земля (черный) и сигнальный провод (зеленый). При входе шторки в проем датчика, он вырабатывает прямоугольный импульс с амплитудой от 9 до 12В (рис. 2.4). При выходе шторки, амплитуда резко падает до минимального значения - не более 0,4В. Сигналом для искрообразования служит окончание импульса.

Рисунок 2.4 - Временная диаграмма датчика Холла.

Параметры вырабатываемых датчиком импульсов:

Ти = Тз / 2 (2.1)

где Ти - длительность импульса,

Тз - длительность задержки импульса.

U max = 9 - 12В. (2.2)

где U max - максимальная амплитуда импульса.

U min = 0 - 0,4В. (2.3)

где U min минимальная амплитуда импульса.

В автомобильных системах зажигания с датчиком Холла работает коммутатор, выполняющий роль ключевой схемы. Плюсами применения коммутатора являются: наличие встроенной схемы питания датчика Холла, подача выходного импульса только при изменении входного, формирование выходного импульса, позволяющего максимально реализовать потенциал катушки зажигания.

Необходимыми частями устройства являются цепи, согласующие микроконтроллер с остальными элементами схемы.

Принципиальная схема системы управления механизмом зажигания приведена в чертеже ДП.230101.802.287.Э3.

Питание микроконтроллера обеспечивает цепь, состоящая из элементов VD1 (снижение уровня пульсаций), C2 и C3 (отфильтровывание несглаженных пульсаций), микросхемой DA1 КР142ЕН5А (преобразование 12В входного напряжения в 5В выходного).

RCцепь, состоящая из элементов R1, R3 и C1 снижает напряжение выходного сигнала датчика Холла (9 - 12В) до приемлемых микроконтроллером 5В.

К выводам микроконтроллера OSC1 и OSC2 подключается резонатор ZQ1, предназначенный для определения программой микроконтроллера временных интервалов сигналов датчика Холла.

Транзистор VT1 работает в ключевом режиме. Он предназначен для усиления выходного импульса микроконтроллера до уровня, приемлемого коммутатором. Оптимальным вариантом является применение высокочастотного маломощного транзистора, например КТ3117А. Резистор R4 предназначены для формирования тока базы транзистора VT1.

Ключи S1 - S5 нужны для подачи сигналов на входы микроконтроллера RB4 - RB7. Данные сигналы предназначены для корректировки переменных программы микроконтроллера.

Делись добром ;)