《汽车电子技术》PPT课件

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1、模块四 汽车电子技术应用单元单元1 1 二极管的特性及检测二极管的特性及检测单元单元2 2 三极管三极管单元单元3 3 半导体元件在汽车上的应用半导体元件在汽车上的应用单元单元4 4 集成电路及其应用集成电路及其应用单元单元5 5 微型计算机基础微型计算机基础单元单元6 6 汽车计算机控制技术汽车计算机控制技术uu了解半导体和二极管、稳压二极管的概念。了解半导体和二极管、稳压二极管的概念。了解半导体和二极管、稳压二极管的概念。了解半导体和二极管、稳压二极管的概念。uu掌握二极管的单向导电特性及分类。掌握二极管的单向导电特性及分类。掌握二极管的单向导电特性及分类。掌握二极管的单向导电特性及分类。

2、uu掌握二极管的检测方法。掌握二极管的检测方法。掌握二极管的检测方法。掌握二极管的检测方法。单元单元1 1 二极管的特性及检测二极管的特性及检测一、半导体一、半导体导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。导电能力介于导体和绝缘体之间的材料称为半导体。制造半导体最常用的材料是硅晶体和锗晶体。制造半导体最常用的材料是硅晶体和锗晶体。 硅晶体结构硅晶体结构锗和硅本征半导体中的自由电子和空穴锗和硅本征半导体中的自由电子和空穴二、二极管二、二极管二极管的结构及其符号二极管的结构及其符号a)结构结构 b)图形符号图形符号1.1.二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管的伏安特性二极管伏

3、安特性曲线二极管伏安特性曲线 当当P型半型半导导体和体和N型半型半导导体体结结合在一起合在一起时时，得到的，得到的PN结结就是二极管。二极管按制造材料可分就是二极管。二极管按制造材料可分为为硅二极管和硅二极管和锗锗二极管。二极管。 流过二极管的电流随着加在二极管流过二极管的电流随着加在二极管上的电压变化而变化的性质称为二极上的电压变化而变化的性质称为二极管的伏安特性。管的伏安特性。 它包括正向特性、反向特性和反向它包括正向特性、反向特性和反向击穿特性。击穿特性。2.2.二极管的主要参数二极管的主要参数二极管的主要参数二极管的主要参数（1）最大）最大电电流流IF指二极管长期运行时，允许通过的最大

4、正向平均电流。指二极管长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。（2）最高反向电压）最高反向电压URM 指二极管工作时两端所允许加的最大反向电压。指二极管工作时两端所允许加的最大反向电压。三、特殊二极管及其在汽车上的应用三、特殊二极管及其在汽车上的应用1.1.稳压二极管稳压二极管稳压二极管稳压二极管稳压管符号及其伏安特性曲线稳压管符号及其伏安特性曲线 稳压二极管是一种经过特殊工艺制造成的二极管，它稳压二极管是一种经过特殊工艺制造成的二极管，它与电阻配合使用，具有稳定电压的功能。与电阻配合使用，具有稳定电压的功能。2.2.发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管的外形及图形符号发光二极管

5、的外形及图形符号3.3.光敏二极管光敏二极管光敏二极管光敏二极管光敏二极管的结构、图形符号和外形图光敏二极管的结构、图形符号和外形图 发发光二极管光二极管(简简称称LED)是采用砷是采用砷(As)、镓镓(Ga)、磷、磷(P)材料材料合成而制作的二极管，内部基本合成而制作的二极管，内部基本单单元仍是一个元仍是一个PN 结结。 当光当光线线照射在照射在PN结结上上时时，二极管的反向，二极管的反向电电流增加，其大流增加，其大小与光的照度成正比，利用小与光的照度成正比，利用这这个特性制成的二极管就是光个特性制成的二极管就是光敏二极管。敏二极管。技能训练技能训练二极管的检测二极管的检测一、一、 用万用表

6、检测普通二极管的极性并判断好坏用万用表检测普通二极管的极性并判断好坏 1.根据二极管正向电阻小、反向电阻大的特点，将万用根据二极管正向电阻小、反向电阻大的特点，将万用表拨到表拨到R1 k挡。挡。 2.用表笔分别与二极管的两极相接，测出两个电阻值。用表笔分别与二极管的两极相接，测出两个电阻值。 二、二、 特殊二极管的检测特殊二极管的检测发光二极管检测电路发光二极管检测电路uu了解三极管的概念及基本参数。了解三极管的概念及基本参数。了解三极管的概念及基本参数。了解三极管的概念及基本参数。uu熟悉三极管的三种工作状态及分类。熟悉三极管的三种工作状态及分类。熟悉三极管的三种工作状态及分类。熟悉三极管的

7、三种工作状态及分类。uu掌握三极管的检测方法。掌握三极管的检测方法。掌握三极管的检测方法。掌握三极管的检测方法。uu了解光敏三极管、晶闸管概念。了解光敏三极管、晶闸管概念。了解光敏三极管、晶闸管概念。了解光敏三极管、晶闸管概念。uu熟悉光敏三极管、晶闸管的工作特点及应用。熟悉光敏三极管、晶闸管的工作特点及应用。熟悉光敏三极管、晶闸管的工作特点及应用。熟悉光敏三极管、晶闸管的工作特点及应用。单元单元2 2 三极管三极管1.1.晶体三极管晶体三极管晶体三极管晶体三极管一、晶体三极管一、晶体三极管（1）三极管的基本概念）三极管的基本概念三极管的结构示意图和图形符号三极管的结构示意图和图形符号 半半导

8、导体三极管也称体三极管也称为为晶体三极管。它是由两个相距很晶体三极管。它是由两个相距很近的近的PN结组结组成的，是在一成的，是在一块块半半导导体晶片上制造三个体晶片上制造三个掺掺杂杂区，形成两个区，形成两个PN结结，再引出三个，再引出三个电电极，用管壳封装极，用管壳封装而成。而成。（2）三极管的基本参数）三极管的基本参数1）电流放大倍数）电流放大倍数 2） 穿透电流穿透电流ICEO 3）极限参数）极限参数 包括集电极最大允许电流包括集电极最大允许电流ICM、集电极最大允许耗散功、集电极最大允许耗散功率率PCM和反向击穿电压。和反向击穿电压。二、三极管的三种工作状态二、三极管的三种工作状态1.1

9、.截止截止截止截止三极管的截止状态三极管的截止状态a) NPN型型 b) PNP型型2.2.放大放大放大放大三极管的放大状态三极管的放大状态 a) NPN型型 b) PNP型型3.3.饱和饱和饱和饱和三极管工作状态实验电路三极管工作状态实验电路 当三极管的基极当三极管的基极电电流增加到一定流增加到一定值时值时，再增大正向，再增大正向偏偏压压，加大基极，加大基极电电流，集流，集电电极极c与与发发射极射极e之之间间的的电电流流维维持在一个最大持在一个最大值值而不再增大了，而不再增大了，这这种状种状态态称称为为三极三极管的管的饱饱和状和状态态。1.1.三极管的基本放大电路三极管的基本放大电路三极管的

10、基本放大电路三极管的基本放大电路三、三极管放大电路在汽车电子电路中的应用三、三极管放大电路在汽车电子电路中的应用三极管基本放大电路三极管基本放大电路电压波形电压波形2.NPN2.NPN三极管开关电路三极管开关电路三极管开关电路三极管开关电路NPN三极管的开关状态三极管的开关状态 a) VT进入饱和导通状态进入饱和导通状态 b) VT进入截止状态进入截止状态技能训练技能训练三极管管型和管脚极性的判别三极管管型和管脚极性的判别一、一、 目测法目测法1.管型的判别管型的判别 常用三极管的封装形式和管脚排列常用三极管的封装形式和管脚排列 一般情况下，管型是一般情况下，管型是NPN型型还还是是PNP型型

11、应该应该从管壳上从管壳上标标注的型号来判注的型号来判别别。依照部。依照部颁标颁标准，在三极管型号的第准，在三极管型号的第二位二位(字母字母)，A、C表示表示PNP管，管，B、D表示表示NPN管。管。2.管脚极性的判别管脚极性的判别 二、二、 万用表检测万用表检测 (1) 基极的判别基极的判别 1）判别管脚时应首先确认基极。）判别管脚时应首先确认基极。 2）用指针式万用表的黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触）用指针式万用表的黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触另外两个极。另外两个极。 3）用指针式万用表的黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触）用指针式万用表的黑表笔接假定的基极，用红表笔分别接触

12、另外两个极。另外两个极。 (2) 集电极和发射极的判别集电极和发射极的判别 1）对于）对于NPN 管，确定基极后，用指针式万用表的两个表笔分管，确定基极后，用指针式万用表的两个表笔分别接触另两个管脚，同时用指尖轻触基极，观察万用表指针摆别接触另两个管脚，同时用指尖轻触基极，观察万用表指针摆动情况；将两个表笔对调，重复上述过程。动情况；将两个表笔对调，重复上述过程。 2）对于）对于PNP管，确定基极后，用指针式万用表的两个表笔分管，确定基极后，用指针式万用表的两个表笔分别接触另两个管脚，同时用指尖轻触基极，观察万用表指针别接触另两个管脚，同时用指尖轻触基极，观察万用表指针摆动情况；将两个表笔对调

13、，重复上述过程。摆动情况；将两个表笔对调，重复上述过程。 三、三、 三极管好坏的判断三极管好坏的判断 （1）测三极管正向阻值很大时，表明三极管开路，如反向）测三极管正向阻值很大时，表明三极管开路，如反向电阻值很小，或电阻值很小，或c-e极间的电阻值接近零，说明三极管短路或极间的电阻值接近零，说明三极管短路或已击穿。已击穿。 （2）如果）如果c-e极间的电阻值很小，则表明三极管的穿透电流极间的电阻值很小，则表明三极管的穿透电流过大，已不能使用。过大，已不能使用。 也可以测量三极管直流电压来判断好坏，也可以测量三极管直流电压来判断好坏，短接基极与发射极，如集电极不变化或低于电源电压，表示短接基极与

14、发射极，如集电极不变化或低于电源电压，表示三极管漏电或已击穿，检测三极管漏电或已击穿，检测NPN硅管放大器的直流状态时，硅管放大器的直流状态时，可以测可以测Ve、Vc、Vb。Vb 应比应比Ve高约高约0.7V，即，即Vbe约为约为0.7V，这可作为判断三极管好坏的依据。这可作为判断三极管好坏的依据。 1.1.光敏三极管光敏三极管光敏三极管光敏三极管四、特殊晶体管四、特殊晶体管光敏三极管的等效电路及图形符号光敏三极管的等效电路及图形符号 a)等效电路等效电路 b)图形符号图形符号光敏三极管的基本应用电路光敏三极管的基本应用电路 光敏三极管在原理上类似于三极管，只是它的集电极为光敏三极管在原理上类

15、似于三极管，只是它的集电极为光敏二极管结构。光敏二极管结构。2.2.晶闸管晶闸管晶闸管晶闸管 晶晶闸闸管也叫可控硅，从外管也叫可控硅，从外观观上看与三极管没有什么区上看与三极管没有什么区别别，是一种，是一种仅仅有开关功能有开关功能(导导通或阻断通或阻断)的硅半的硅半导导体元件。体元件。uu掌握二极管的整流电路、续流电路。掌握二极管的整流电路、续流电路。掌握二极管的整流电路、续流电路。掌握二极管的整流电路、续流电路。uu了解稳压管、发光二极管、光敏二极管的应用。了解稳压管、发光二极管、光敏二极管的应用。了解稳压管、发光二极管、光敏二极管的应用。了解稳压管、发光二极管、光敏二极管的应用。uu掌握三

16、极管的开关特性在电压调节器、电子点掌握三极管的开关特性在电压调节器、电子点掌握三极管的开关特性在电压调节器、电子点掌握三极管的开关特性在电压调节器、电子点火器及报警电路中的应用。火器及报警电路中的应用。火器及报警电路中的应用。火器及报警电路中的应用。uu熟悉光敏三极管在曲轴位置传感器、车速传感熟悉光敏三极管在曲轴位置传感器、车速传感熟悉光敏三极管在曲轴位置传感器、车速传感熟悉光敏三极管在曲轴位置传感器、车速传感器等元件中的应用。器等元件中的应用。器等元件中的应用。器等元件中的应用。单元单元3 3 半导体元件在汽车上的应用半导体元件在汽车上的应用1.1.二极管的整流电路二极管的整流电路二极管的整

17、流电路二极管的整流电路一、二极管在汽车上的应用一、二极管在汽车上的应用汽车交流发电机整流二极管的安装示意图汽车交流发电机整流二极管的安装示意图 将交流电变成直流电的过程叫做整流。在汽车交流发电将交流电变成直流电的过程叫做整流。在汽车交流发电机中，就是利用二极管组成的整流板将发电机发出的三相机中，就是利用二极管组成的整流板将发电机发出的三相交流电整流为直流电。交流电整流为直流电。汽车交流发电机的整流电路和电压波形汽车交流发电机的整流电路和电压波形 2.2.二极管的续流电路二极管的续流电路二极管的续流电路二极管的续流电路二极管的续流电路二极管的续流电路 二、特殊二极管在汽车上的应用二、特殊二极管在

18、汽车上的应用1.1.稳压二极管的应用稳压二极管的应用稳压二极管的应用稳压二极管的应用稳压管的实验及在汽车上的应用稳压管的实验及在汽车上的应用 在汽在汽车车的的仪仪表表电电路和一部分路和一部分电电子控制子控制电电路中，一些需路中，一些需要精确要精确电压值电压值的地方的地方经经常利用常利用稳压稳压二极管来二极管来获获取所需取所需电电压压。下。下图图是利用是利用稳压稳压二极管二极管为为汽汽车仪车仪表提供表提供稳稳定定电电源的源的电电路，路，图图中的中的稳压稳压二极管与二极管与电电阻串阻串联联，而与，而与仪仪表并表并联联。2.2.发光二极管发光二极管发光二极管发光二极管浮子舌簧管开关式液位传感器的应用

19、电路浮子舌簧管开关式液位传感器的应用电路 主要应用在仪表板上作为指示信号灯或报警信号灯。主要应用在仪表板上作为指示信号灯或报警信号灯。3.3.光敏二极管光敏二极管光敏二极管光敏二极管日照强度传感器及其应用等效电路日照强度传感器及其应用等效电路 利用光敏二极管制成光电式传感器，可以把光信号转利用光敏二极管制成光电式传感器，可以把光信号转变为电信号，以便控制其他电子元件。汽车上的许多传变为电信号，以便控制其他电子元件。汽车上的许多传感器就是利用光敏二极管制成的，用于汽车自动空调系感器就是利用光敏二极管制成的，用于汽车自动空调系统的日照强度传感器就是一个光敏二极管。统的日照强度传感器就是一个光敏二极

20、管。1.1.电压调节器电压调节器电压调节器电压调节器三、三极管的开关特性在汽车电路中的应用三、三极管的开关特性在汽车电路中的应用 JFT201型电压调节器电路型电压调节器电路 利用三极管的开关作用来控制励磁线圈电路的通断，来利用三极管的开关作用来控制励磁线圈电路的通断，来达到调节电压的目的。达到调节电压的目的。2.2.电子点火器电子点火器电子点火器电子点火器磁感应式信号发生器磁感应式信号发生器 磁感应式点火信号发生器信号波形磁感应式点火信号发生器信号波形 晶体管点火电路的点火信号由装在分电器内的信号发晶体管点火电路的点火信号由装在分电器内的信号发生器提供。生器提供。 信号电压极性变化与三极管的

21、导通信号电压极性变化与三极管的导通a)信号发生器产生正电压信号发生器产生正电压 b)信号发生器产生负电压信号发生器产生负电压 4.4.蓄电池液位报警器蓄电池液位报警器蓄电池液位报警器蓄电池液位报警器蓄电池液位报警电路蓄电池液位报警电路a）蓄电池液量正常时）蓄电池液量正常时 b）蓄电池液量不足时）蓄电池液量不足时四、光敏三极管四、光敏三极管光电式曲轴位置传感器示意图光电式曲轴位置传感器示意图 在汽车上光敏三极管主要应用于传感器中。把发光二在汽车上光敏三极管主要应用于传感器中。把发光二极管和光敏三极管组合在一起，可实现以光信号为媒介极管和光敏三极管组合在一起，可实现以光信号为媒介的电信号的转换，采

22、用这种组合方式的器件称为光电耦的电信号的转换，采用这种组合方式的器件称为光电耦合器。当光电耦合器作为传感器来使用时，称为光电式合器。当光电耦合器作为传感器来使用时，称为光电式传感器。传感器。 在汽车上，光电式传感器被应用到曲轴位置检测、车在汽车上，光电式传感器被应用到曲轴位置检测、车高位置检测、转向角度检测、车速传感器等场合。高位置检测、转向角度检测、车速传感器等场合。光电式车速传感器示意图光电式车速传感器示意图技能训练技能训练晶体管电压调节器实验步骤晶体管电压调节器实验步骤一、一、 目测法目测法 1.电压调节器根据配合使用的交流发电机形式，有内搭铁电压调节器根据配合使用的交流发电机形式，有内

23、搭铁和外搭铁之分。和外搭铁之分。 2.将一个将一个050V/5A直流可调电源、两只直流可调电源、两只2W/12V白炽灯和白炽灯和开关，按照下图所示电路连接，接通开关，逐渐升高电压，开关，按照下图所示电路连接，接通开关，逐渐升高电压，当电压升为当电压升为45V时，白炽灯发光。时，白炽灯发光。B+与与F之间白炽灯发光之间白炽灯发光表明调节器是内搭铁式；表明调节器是内搭铁式；F与之间白炽灯发光，表明调节与之间白炽灯发光，表明调节器是外搭铁式器是外搭铁式 。 3.将不亮的白炽灯拆去，继续升高电压，白炽灯亮度会随将不亮的白炽灯拆去，继续升高电压，白炽灯亮度会随之增强，表明调节器内部开关管闭合。当电压升高

24、到预定调之增强，表明调节器内部开关管闭合。当电压升高到预定调节值时，白炽灯会由亮转灭，说明调节器内部开关管断开。节值时，白炽灯会由亮转灭，说明调节器内部开关管断开。当电压又降低到规定值以下时，白炽灯又亮，说明开关管又当电压又降低到规定值以下时，白炽灯又亮，说明开关管又闭合。闭合。 4.如果晶体管调压器不能实现上述过程，则说明调压器损如果晶体管调压器不能实现上述过程，则说明调压器损坏。坏。晶体管电压调节器实验电路晶体管电压调节器实验电路 uu了解集成电路的分类。了解集成电路的分类。了解集成电路的分类。了解集成电路的分类。uu熟悉集成电路脚位序列的判定规则。熟悉集成电路脚位序列的判定规则。熟悉集成

25、电路脚位序列的判定规则。熟悉集成电路脚位序列的判定规则。uu掌握集成电路的检测方法。掌握集成电路的检测方法。掌握集成电路的检测方法。掌握集成电路的检测方法。uu掌握集成电路放大器在压力传感器、自动空调掌握集成电路放大器在压力传感器、自动空调掌握集成电路放大器在压力传感器、自动空调掌握集成电路放大器在压力传感器、自动空调控制器上的应用。控制器上的应用。控制器上的应用。控制器上的应用。uu掌握集成电路放大器掌握集成电路放大器掌握集成电路放大器掌握集成电路放大器在在在在ABSABS控制控制控制控制、充电系电压、充电系电压、充电系电压、充电系电压监视电路中的应用。监视电路中的应用。监视电路中的应用。监

26、视电路中的应用。单元单元4 4 集成电路及其应用集成电路及其应用一、集成电路的分类一、集成电路的分类 集成电路按其功能的不同，可以分为数字集成电路和模集成电路按其功能的不同，可以分为数字集成电路和模拟集成电路；按模拟集成电路的类型来分，又分为集成运拟集成电路；按模拟集成电路的类型来分，又分为集成运算放大器、集成功率放大器、集成高频放大器、集成中频算放大器、集成功率放大器、集成高频放大器、集成中频放大器、集成比较器、集成乘法器、集成稳压器、集成数放大器、集成比较器、集成乘法器、集成稳压器、集成数/ /模和模模和模/ /数转换器以及集成锁相环等。数转换器以及集成锁相环等。二、集成电路脚位序列的判定

27、规则二、集成电路脚位序列的判定规则 汽车中的集成电路常见的外形有三种：单列直插式、双列汽车中的集成电路常见的外形有三种：单列直插式、双列直插式、四方扁平式直插式、四方扁平式 。四方扁平式的脚位识别图四方扁平式的脚位识别图技能训练技能训练集成电路的检测集成电路的检测一、一、 检查集成电路各管脚对地的直流电压检查集成电路各管脚对地的直流电压 用万用表测量集成电路各脚与地之间的直流电压后，再与用万用表测量集成电路各脚与地之间的直流电压后，再与正常值相比较，就可发现不正常的部位，但是这种直流电压正常值相比较，就可发现不正常的部位，但是这种直流电压测量法必须事先知道正常时各脚的直流电压值。测量法必须事先

28、知道正常时各脚的直流电压值。 二、二、 检查集成电路各脚对地电阻值检查集成电路各脚对地电阻值 1.用万用表测量集成电路各脚对地的电阻值，然后同正常值用万用表测量集成电路各脚对地的电阻值，然后同正常值进行比较，判断其不正常的部位。进行比较，判断其不正常的部位。 2.通过测量集成电路外围相关元器件来判断集成电路是否有通过测量集成电路外围相关元器件来判断集成电路是否有故障。故障。 1.1.基本实用放大电路基本实用放大电路基本实用放大电路基本实用放大电路三、集成运算放大器在汽车电子电路中的应用三、集成运算放大器在汽车电子电路中的应用（1）反向放大器）反向放大器反向放大器反向放大器 （2）同向放大器）同

29、向放大器同向放大器同向放大器 电压跟随器电压跟随器 （3）差分放大器）差分放大器差分放大器差分放大器2.2.集成电路放大器在压力传感器、自动空调控制器上的应用集成电路放大器在压力传感器、自动空调控制器上的应用集成电路放大器在压力传感器、自动空调控制器上的应用集成电路放大器在压力传感器、自动空调控制器上的应用 （1）电桥信号放大电路）电桥信号放大电路电桥信号放大电路电桥信号放大电路 （2 2）集成电路放大器在压力传感器上的应用）集成电路放大器在压力传感器上的应用）集成电路放大器在压力传感器上的应用）集成电路放大器在压力传感器上的应用 压敏电阻式进气压力传感器压敏电阻式进气压力传感器 的结构和工作

30、原理图的结构和工作原理图技能训练技能训练桑塔纳桑塔纳2000Gli轿车轿车进气压力传进气压力传感器感器的检测的检测 1用一台直流稳压电源调整到用一台直流稳压电源调整到+5V输出连接到端子输出连接到端子3，负极，负极连接到端子连接到端子1。 2用万用表的电压挡测量端子用万用表的电压挡测量端子4和端子和端子1之间的电压，标准值之间的电压，标准值应该是应该是3.84.2V。 3真空枪接在进气压力传感器的通气口上，并使其产生真空。真空枪接在进气压力传感器的通气口上，并使其产生真空。这时端子这时端子4、1间的电压应在间的电压应在0.81.3V之间，而且电压随着真空之间，而且电压随着真空度的加大而升高。度

31、的加大而升高。桑塔纳桑塔纳2000GLI轿车进气压力传感器的外形示意图轿车进气压力传感器的外形示意图3.3.集成电路放大器在自动空调控制器上的应用集成电路放大器在自动空调控制器上的应用集成电路放大器在自动空调控制器上的应用集成电路放大器在自动空调控制器上的应用 光电测量电路光电测量电路 四、电压比较器在四、电压比较器在ABS控制、充电系电压控制、充电系电压 监视电路中的应用监视电路中的应用 1.1.简单电压比较器简单电压比较器简单电压比较器简单电压比较器2.2.滞回电压比较器滞回电压比较器滞回电压比较器滞回电压比较器（1）基本电路）基本电路反相滞回比较器反相滞回比较器 （2）滞回比较器在汽车电

32、子电路中的应用）滞回比较器在汽车电子电路中的应用 霍尔轮速传感器结构示意图霍尔轮速传感器结构示意图 在汽在汽车车ABS(电电控防抱死控防抱死)系系统统中，中，车轮车轮的速度是靠的速度是靠轮轮速速传传感器来感器来传递给传递给ECU的。霍的。霍尔尔轮轮速速传传感器就是感器就是轮轮速速传传感器的一种。感器的一种。霍尔轮速传感器电子电路原理图霍尔轮速传感器电子电路原理图霍尔轮速传感器滞回整形的脉冲信号霍尔轮速传感器滞回整形的脉冲信号 3.3.窗口电压比较器窗口电压比较器窗口电压比较器窗口电压比较器（1）基本电路）基本电路窗口比较器窗口比较器 窗口电压比较器是由两个阈值电压不等的简单比较器组窗口电压比较

33、器是由两个阈值电压不等的简单比较器组成的，阈值小的采用反相接法，阈值大的采用同相接法。成的，阈值小的采用反相接法，阈值大的采用同相接法。（2）窗口比较器在充电系电压监视电路中的应用）窗口比较器在充电系电压监视电路中的应用 汽车充电系统电压监视器电路汽车充电系统电压监视器电路技能训练技能训练蓄电池电压过低报警电路实验蓄电池电压过低报警电路实验 1按图示蓄电池电压过低报警电路进行接线。按图示蓄电池电压过低报警电路进行接线。2当蓄电池电压高于当蓄电池电压高于10 V 时，比较器输出电压为时，比较器输出电压为12V，发，发光二极管不发光，指示电压正常；光二极管不发光，指示电压正常；3当蓄电池电压低于当

34、蓄电池电压低于10 V时，比较器输出电压为零，发光时，比较器输出电压为零，发光二极管发光，指示电压过低。二极管发光，指示电压过低。 蓄电池电压过低报警电路蓄电池电压过低报警电路 uu了解数字电路的基本概念。了解数字电路的基本概念。了解数字电路的基本概念。了解数字电路的基本概念。uu掌握车用微型计算机的基本组成及特点。掌握车用微型计算机的基本组成及特点。掌握车用微型计算机的基本组成及特点。掌握车用微型计算机的基本组成及特点。单元单元5 5 微型计算机基础微型计算机基础一、数字信号一、数字信号模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号 传传感器感器输输入入ECU的信号可以分的信号可以分为为两大两大类类：

35、一：一类类是是连续变连续变化的信号，另一化的信号，另一类类信号是信号是电压电压“高高”“低低”间间隔隔变变化的脉冲式化的脉冲式信号，如光信号，如光电电式曲式曲轴轴位置位置传传感器感器输输出的信号是遮光出的信号是遮光盘盘不断不断通通过过光光电电耦合器而耦合器而产产生的生的“有有”“无无”(透光或遮光透光或遮光)规规律律变变化化的脉冲信号，的脉冲信号，这类这类信号被称信号被称为为数字信号。数字信号。二、二进制二、二进制 二二进进制制顾顾名思名思义义就是就是“逢二逢二进进一一”，位，位权权的表示方法是的表示方法是2i (i=1，2，3，)，数字也是从右向左依次排列。，数字也是从右向左依次排列。 二进

36、制数按照一定的规律组合在一起，表示一定的信二进制数按照一定的规律组合在一起，表示一定的信息，这样的一组二进制数称为二进制码。息，这样的一组二进制数称为二进制码。三、单片机三、单片机单片机基本结构框图单片机基本结构框图 单单片机是将中央片机是将中央处处理器（理器（CPU）、存）、存储储器、定器、定时时器器/计计数器、数器、输输入入/输输出（出（I/O）接口）接口电电路等主要路等主要计计算机部件算机部件集成在一集成在一块块集成集成电电路芯片上的微型路芯片上的微型计计算机。算机。1.1.中央处理器中央处理器中央处理器中央处理器 中央处理器（中央处理器（CPU）是具有译码指令和数据处理能力的）是具有译

37、码指令和数据处理能力的电子部件，是汽车电子控制单元的核心，由运算器（电子部件，是汽车电子控制单元的核心，由运算器（Cal-culator）、寄存器（）、寄存器（Register）和控制器（）和控制器（Controller）组）组成。成。2.2.存储器存储器存储器存储器（1）只读存储器（）只读存储器（ROM） 只读存储器是一种一旦信息写入就不可变更，而只能读只读存储器是一种一旦信息写入就不可变更，而只能读出的存储器。出的存储器。包括掩膜包括掩膜ROM、可编程、可编程ROM（即（即PROM）、）、可改写可改写ROM（即（即EROM）。）。（2）随机存储器（）随机存储器（RAM） 随机存随机存储储器

38、与只器与只读读存存储储器相比，有两点不同：一是器相比，有两点不同：一是RAM中的信息既可随中的信息既可随时时写入或写入或读读出，也可随出，也可随时时改写，改写改写，改写时时不不必先擦除原有内容；二是半必先擦除原有内容；二是半导导体体RAM中的信息会因突然断中的信息会因突然断电电而而丢丢失。失。3.3.输入输出（输入输出（输入输出（输入输出（I/OI/O）接口）接口）接口）接口 I/O（Input/Output）接口是）接口是CPU与传感器或执行器之间与传感器或执行器之间进行数据交换和下达控制指令的通道。进行数据交换和下达控制指令的通道。 4.4.总线总线总线总线 总线是微机内部传递信息的电路连

39、线。按传递信息不同，总总线是微机内部传递信息的电路连线。按传递信息不同，总线可分为数据总线、地址总线和控制总线三种。线可分为数据总线、地址总线和控制总线三种。 数据总线主要用于传送数据与指令。地址总线用来传递地址数据总线主要用于传送数据与指令。地址总线用来传递地址数码。数码。 微机中的器件都与控制总线连接，微机中的器件都与控制总线连接，CPU可通过控制总线可通过控制总线随时掌握各个器件的状态，并根据需要随时向某个器件发出控随时掌握各个器件的状态，并根据需要随时向某个器件发出控制指令。制指令。5.5.输出回路输出回路输出回路输出回路MCS-51单片机基本结构图单片机基本结构图 输出回路是单片机与

40、执行器之间的中继站，其功用是输出回路是单片机与执行器之间的中继站，其功用是根据微机发出的指令，控制执行器动作。根据微机发出的指令，控制执行器动作。uu理解车用微型计算机的组成及特点。理解车用微型计算机的组成及特点。理解车用微型计算机的组成及特点。理解车用微型计算机的组成及特点。uu熟悉车用微型计算机的工作过程。熟悉车用微型计算机的工作过程。熟悉车用微型计算机的工作过程。熟悉车用微型计算机的工作过程。uu熟悉车用微型计算机控制系统的应用。熟悉车用微型计算机控制系统的应用。熟悉车用微型计算机控制系统的应用。熟悉车用微型计算机控制系统的应用。单元单元6 6 汽车计算机控制技术汽车计算机控制技术1.1

41、.具有高的工作可靠性。具有高的工作可靠性。具有高的工作可靠性。具有高的工作可靠性。2.2.具有良好的抗振性。具有良好的抗振性。具有良好的抗振性。具有良好的抗振性。3.3.能在温度大范围变化的情况下正常工作。能在温度大范围变化的情况下正常工作。能在温度大范围变化的情况下正常工作。能在温度大范围变化的情况下正常工作。4.4.具有抗强电磁干扰的能力。具有抗强电磁干扰的能力。具有抗强电磁干扰的能力。具有抗强电磁干扰的能力。5.5.能在电压波动较大的情况下正常工作。能在电压波动较大的情况下正常工作。能在电压波动较大的情况下正常工作。能在电压波动较大的情况下正常工作。6.6.具有较强的抗腐蚀、抗污染的能力

42、。具有较强的抗腐蚀、抗污染的能力。具有较强的抗腐蚀、抗污染的能力。具有较强的抗腐蚀、抗污染的能力。 一、汽车计算机控制系统的特点一、汽车计算机控制系统的特点二、汽车计算机控制系统的组成二、汽车计算机控制系统的组成汽车计算机控制系统的基本组成汽车计算机控制系统的基本组成 汽汽车计车计算机作算机作为为控制系控制系统统的核心，在硬件的核心，在硬件结结构上一般可构上一般可分分为为三部分：外部三部分：外部传传感器、汽感器、汽车计车计算机和算机和执执行机构，如下行机构，如下图图所示。汽所示。汽车计车计算机一般被称算机一般被称为电为电控控单单元元ECU（Electronic Control Unit），主要

43、由），主要由输输入接口、微入接口、微处处理器和理器和输输出接口出接口组组成。成。三、汽车计算机控制系统的工作过程三、汽车计算机控制系统的工作过程 汽车运行时，传感器检测汽车运行的工况信息，并将这些汽车运行时，传感器检测汽车运行的工况信息，并将这些信息实时地通过输入接口传送到信息实时地通过输入接口传送到ECU。ECU确定出适应发动确定出适应发动机工况的点火提前角、喷油时间等参数，并将这些数据转变机工况的点火提前角、喷油时间等参数，并将这些数据转变为电信号，通过输出接口输出控制信号给相应的执行器，执为电信号，通过输出接口输出控制信号给相应的执行器，执行器接受到控制信号后，执行相应的动作，实现某种预

44、定的行器接受到控制信号后，执行相应的动作，实现某种预定的功能。功能。四、汽车计算机控制系统的应用四、汽车计算机控制系统的应用1.1.汽车发动机计算机控制系统汽车发动机计算机控制系统汽车发动机计算机控制系统汽车发动机计算机控制系统发动机电控系统的构成发动机电控系统的构成 发动机计算机控制系统主要包括电控汽油喷射系统、发动机计算机控制系统主要包括电控汽油喷射系统、电控汽油点火系统、发动机怠速控制系统、废气再循环电控汽油点火系统、发动机怠速控制系统、废气再循环控制系统、汽油机进气控制系统、汽缸变排量控制系统、控制系统、汽油机进气控制系统、汽缸变排量控制系统、可变压缩比系统、柴油机电控系统等。可变压缩

45、比系统、柴油机电控系统等。2.2.汽车底盘电控系统汽车底盘电控系统汽车底盘电控系统汽车底盘电控系统 底盘电控系统包括防抱死制动系统（底盘电控系统包括防抱死制动系统（ABS）、电子防滑）、电子防滑系统（系统（ASR）、悬挂系统控制、电子控制动力转向、四轮）、悬挂系统控制、电子控制动力转向、四轮转向控制、巡航控制系统等。转向控制、巡航控制系统等。3.3.汽车车身电控系统汽车车身电控系统汽车车身电控系统汽车车身电控系统 汽车车身电控系统包括车用空调控制、车辆信息显示、汽车车身电控系统包括车用空调控制、车辆信息显示、风窗玻璃的刮水器控制、灯光控制、汽车门锁控制、汽车风窗玻璃的刮水器控制、灯光控制、汽车门锁控制、汽车车窗控制、电动座椅控制、安全气囊与安全带控制、防撞车窗控制、电动座椅控制、安全气囊与安全带控制、防撞与防盗安与防盗安 全系统等。全系统等。