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1、毕业设计（论文）摘 要在汽车发动机起动时，若发动机启动后起动机不能及时断电，将会烧毁起动机或损坏飞轮齿环；若变速器不在空挡起动，则起动机的瞬间动力将使汽车位移，还可能引起交通事故和人身安全。为此介绍一种利用NXPP89LPC901单片机控制的汽车启动保护控制器，通过检测汽车启动开关、变速箱档位、发动机转速，实现对汽车发动机起动过程检测和保护。起动保护器在发动机启动过程中通过采用逐个关闭打开负载系统，解决汽车发动机过程中因起动电流大而对汽车电源的冲击影响，延长电瓶的寿命。关键词:起动保护；NXP P89LPC901；信号检测AbstractWhen the automotive engine i
2、s started, the engine tart motor and flywheel gear may be damaged , even traffic accidents and personal safeties may be caused by wrong operation or other factor. In order to ensure the automotive engine can be started normally and safely , it is necessary that the protecting measures and methods ar
3、e considered in automotive electrical control system.This paper introduces a kind of the automotive engine starting protect controller based on NXP P89LC901 MCU. The controller can protect the engine starting process by detecting the starter key switch, transmission stall and engine speed. Though th
4、e use of close and open load system, the controller can solve the impact on automotive power because of high-current load in the process of automobile engine starting, and extend battery life.Key words: Engine start motor starting protect；NXP P89LC901；Signal detection目 录摘 要IAbstractII第1章 汽车起动保护控制器的技
5、术特点及发展趋势11.1 汽车起动保护控制器的现状11.2 汽车起动保护控制器的组成11.3 起动保护控制器的主要功能1第2章 汽车起动保护控制器中的主要元件的性能32.1 单片机32.2 转速传感器122.3 电磁继电器132.4 汽车电瓶13第3章 汽车起动机结构和工作原理153.1 汽车起动机的结构153.2 发动机的起动性能和工作特性163.3 直流串励式电动机结构18第4章 汽车起动保护控制器的控制和检测电路234.1汽车起动保护控制器原理234.2 起动保护器电路254.3变速箱档位检测264.4发动机转速传感器输入检测电路324.5 电源电路354.6 发动机起动开关的检测374
6、.7起动保护控制器控制程序43第5章汽车起动保护控制器的维修和保养445.1 汽车起动机常见故障分析及维修保养方法445.2汽车蓄电池的维护与保养常识455.3 汽车发动机维护保养46第6章结束语49参考文献50致 谢51附录5275专科生毕业设计（论文）第1章 汽车起动保护控制器的技术特点及发展趋势1.1 汽车起动保护控制器的现状随着经济的飞速发展，汽车作为人类重要的交通工具正在迅猛增加。汽车工业的水平是衡量一个国家工业水平高低的一个重要标志，现代的汽车发展完全离不开电子技术，电子技术已广泛应用于汽车各部分，随着汽车保有量的增加和轿车档次的提高，汽车起动保护问题越来越引起人们的关注。汽车在现
7、代高速发展的文明社会里，不再是交通工具的代言词。汽车起动机属于汽车中的贵重部件，轻易不会损坏。国内外各大汽车生产厂都在设法利用现代科学技术，加紧制定防范措施，研制开发的汽车起动保护装置，伴随单片机技术在汽车起动保护中应用给汽车车主提供了一定得安全感。但是，为了延长起动机的使用寿命，须有恰当的使用方法。由于误操作等原因，在汽车发动机起动时，若发动机起动后起动机不能及时断电将烧毁起动机或损坏飞轮齿环；若起动时变速器不在空档，则会引发交通事故和人身安全。汽车的起动保护控制器有力的保护了起动机，延长了起动机的寿命。本文通过对汽车起动系统的研究和设计，使读者对汽车起动保护系统系统有了更深刻的理解和掌握，
8、使人们能够更好享受到汽车给人们带来的优越性，安全性，舒适性。1.2 汽车起动保护控制器的组成汽车起动保护控制器功能是对汽车发动机起动过程进行了检测控制，对汽车起动机的保护。汽车起动保护控制器由单片机控制电路、变速箱档位检测电路、开关信号检测电路、发动机检测电路、显示电路部分组成。单片机控制电路用于分别用于输入检测和输出控制。发动机检测电路用于检测转速控制发动机的起动。变速箱档位检测电路用于检测档位以便单片机对其控制。显示电路部分组成用来显示各检测电路的信号。电源电路为整个系统供电。1.3 起动保护控制器的主要功能由于操作者的误操作等原因，在汽车发动机起动时，若发动机起动后起动机不能及时断电，将
9、烧毁起动机或损坏飞轮齿环；若起动时变速器不在空档，则会引发交通事故和人身安全。目前汽车的安全保护技术己引起广泛重视，为了实现发动机的正常起动和安全保护，需从汽车电气控制系统予以考虑。在汽车发动机的起动电路系统中，汽车起动机的供电电源来自电瓶，发动机起动时起动机线圈电流非常大，达上百安培。为了保证汽车发动机能正常起动，通常在发动机起动时，要求切断汽车灯光等车身电器电源，只保证为汽车起动机提供电源。为了防止汽车起动时出现安全事故，只有当汽车变速器档位处于空档状态下，汽车发动机才能点火启动。设计汽车起动保护控制器的目的是为了规范操作者的操作，该控制器解决了起动电流大对汽车电源的冲击影响，通过对发动机
10、起动过程中变速箱档位、发动机转速的检测，实现对汽车起动机的保护，延长起动机的使用寿命，真正的给人们带来舒适，安全的感觉。第2章 汽车起动保护控制器中的主要元件的性能2.1 单片机1. 概述P89LPC901 是一款单片封装的微控制器，适合于许多要求高集成度、低成本的场合，可以满足多方面的性能要求 P89LPC901，采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期6倍于标准 80C51 器件 P89LPC901集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。2. 主要特性 （1）1KB Flash程序存储器，具有256字节可擦除扇区、16字节可擦除页规格
11、。单个字节擦除功能使任何字节可用非易失性数据的存储。128字节RAM数据存储器。 （2）2个16位定时/计数器（定时器溢出时，P89LPC901的定时器0可配置为触发一个端口输出或/可作为PWM输出）。 （3）23位的系统定时器，可用作实时时钟。 （4）P89LPC901有一个模拟比较器。 （5）增强型UART。具有波特率发生器、间隔检测、帧错误检测、自动地址识别和通用的中断功能。 （6） 高精度的内部RC振荡器时不需要外接振荡器件。可选择RC振荡器（出厂校准为1）选项并且其频率可进行很好的调节。 （7） 操作电压VDD范围为2.43.6V。I/O口可承受5V（可上拉或驱动到5.5V） 。工业
12、级应用中，它们的引出管脚为1、8和4脚对应的VDD、VSS 和复位脚。 （8）选择片内振荡和片内复位时可多达6个I/O口。 （9）8脚SO-8封装。3. 附加特性 （1）当操作频率为18MHz 时，除乘法和除法指令外，高速80C51 CPU的指令执行时间为111222ns（操作频率在12MHz 时为167ns333ns）。同一时钟频率下，其速度为标准80C51器件的6倍。只需要较低的时钟频率即可达到同样的性能，这样无疑降低了功耗和EMI。 （2）在应用中编程（IAP-Lite）和字节擦写功能使得程序存储器可用于非易失性数据的存储。 （3）串行Flash在电路编程（ICP）允许利用商用EPROM
13、编程器实现简单代码的编程。Flash保密位可防止程序被读出。 （4）看门狗定时器具有片内独立振荡器，无需外接元件。看门狗定时器预分频器有8种选择。 （5）低电压复位（掉电检测）可在电源故障时使系统安全关闭。该功能也可配置为一个中断。 （6）空闲和两种不同的掉电节电模式。提供从掉电模式中唤醒功能（低电平键盘中断输入唤醒） 。典型的掉电电流为1A（比较器关闭时的完全掉电状态） 。 （7）低电平复位。使用片内上电复位时不需要外接元件。复位计数器和复位干扰抑制电路可防止虚假和不完全的复位。另外还提供软件复位功能。 （8）通过用户可编程Flash配置位来选择片内振荡器的频率范围。振荡器选项支持的频率范围
14、为20KHz18MHz。 （9）看门狗定时器具有独立的片内振荡器，无需外接元件。看门狗预分频器有8种选择。 （10）可编程I/O口输出模式：准双向口、开漏输出、推挽输出和仅为输入。 （11）端口“输入模式匹配”检测。当P0口管脚的值与一个可编程的模式匹配或者不匹配时，可产生一个中断。 （12）所有口线均有LED驱动能力（20mA）。但整个芯片有一个最大值的限制。 （13）可控制口线输出斜率以降低EMI，输出最小跳变时间约为10ns。 （14）当选择片内复位时，P89LPC901只需连接电源和地。 （15）4个中断优先级。 （16）2个（P89LPC901）键盘中断输入。 （17）双数据指针（DPTR） 。 （18）施密特触发端口输入。3、功能框图P89LPC901的结构框图，如图2-1 图2-1 P89LPC901功能图 4、管脚配置图2-2为 P89LPC901 管脚配置 SO8 图2-2 P89LPC901管脚配置5、管脚描述管脚描述如表1所示：表1 管脚描述6. 逻辑符号图2-3 P89LPC901的逻辑符号7、功能描述7.1 增强型CPU P89LPC901采用增强型 80C51 CP
