基于MC9S08DZ60單片機設(shè)計了一款氮氧傳感器控制器硬件電路和軟件部分�？刂破饔布捎肕C9S08DZ60單片機作為主芯片,使用氮氧傳感器專用芯片ATIC43作為信號處理模塊;選用TJA1050作為CAN收發(fā)器;選用LM2596穩(wěn)壓降壓芯片作為電源轉(zhuǎn)換器將+24 V電壓轉(zhuǎn)化為+5 V電壓為單片機供電;使用PWM信號控制開關(guān)器件MOS管對傳感器溫度進行控制。在硬件電路的基礎(chǔ)上給出了氮氧傳感器軟件設(shè)計思路,并對氮氧傳感器控制器進行了初步標定試驗。試驗結(jié)果表明,測量電流與NOX濃度呈良好的線性關(guān)系,該控制器可以實現(xiàn)氮氧傳感器較準確地測量氮氧濃度。 

【文章來源】：儀表技術(shù)與傳感器. 2020,(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

氮氧傳感器陶瓷芯片結(jié)構(gòu)圖

由于氮氧傳感器內(nèi)部工作過程比較復雜，其控制器需要對大量信號進行接收、發(fā)送及處理。因此需要較強的計算能力和計算精度。在滿足要求的情況下兼顧經(jīng)濟性，選用MC9S08DZ60單片機[2]作為主控芯片，在設(shè)計過程中用到的單片機外圍模塊包括:MSCAN模塊(CAN通信模塊)，SPI模塊(串行外設(shè)接口模塊)，PWM模塊(脈寬調(diào)制模塊)。如圖2所示，MCU模塊電路中，除了主芯片，根據(jù)需求添加了外圍電路，主要有:BDM接口電路、復位電路及時鐘電路等，用于實現(xiàn)單片機功能。2.2 電壓轉(zhuǎn)換模塊電路

CAN通信模塊電路負責將測得的NOX濃度發(fā)送給ECU。在MCU模塊中已經(jīng)集成了CAN控制器MSCAN模塊，還需要設(shè)計CAN收發(fā)器電路來將CAN控制器提供的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成電信號發(fā)送，同時在接收過程中將數(shù)據(jù)傳送給CAN控制器。如圖4所示的CAN通信模塊電路圖選用了TJA1050[3]收發(fā)器。TJA1050收發(fā)器速度可達1 Mbps，采用SOI技術(shù)降低電磁輻射，抗干擾(EMI)能力極強。在本電路中，CAN高低電平接口間串聯(lián)兩個電阻R1、R2，增強了阻抗匹配性能，同時并聯(lián)電容C23進行濾波，增加了電路的穩(wěn)定性。

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]氮氧傳感器安裝位置試驗分析[J]. 王柯,黃少文,潘飛,邢居真,姜鴻鵬.  汽車電器. 2014(09)
[3]CAN總線通信原理分析[J]. 鄧婕.  電子設(shè)計工程. 2012(07)
[4]單片機的PWM控制技術(shù)[J]. 藍厚榮.  工業(yè)控制計算機. 2010(03)
[5]基于單片機SPI器件的串口控制[J]. 祝紅彬,李偉,劉子驥,蔣亞東.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2009(24)



本文編號：3469540