专利名称：用单片机控制的汽车火焰预热控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型是属于汽车火焰预热控制技术领域的用单片机控制的汽车火焰预热控制器。
为提高汽车发动机冷起动的性能和可靠性，一般采用火焰预热器按一定标准过程对发动机进气岐管的空气预热，而汽车火焰预热控制器是根据发动机环境温度不同自动控制电热塞进行预热和自动监视。已有的汽车火焰预热控制器一般是采用模拟集成线路设计的，它的外围线路比较复杂，过程控制常受元器件参数变化的影响，其控制精确度、可靠性和寿命比较差，比如中国专利的《火焰预热电子自动控制器》(92240252.3)采用模拟集成线路设计，仍有上述之不足。本实用新型用单片机控制，采用双触点继电器和简单的外围电路设计组成，就可以提高汽车火焰预热控制器的精确度、可靠性和寿命，并有按各种发动机实际需要而改变的灵活性，适合作各种汽车火焰预热器的自动控制。
本实用新型设计的目的，是在于克服已有火焰预热控制器不足，采用单片机、双触点继电器和简单的外围电路，设计成用单片机控制的汽车火焰预热控制器，提高对过程控制的精确度、可靠性和寿命，并具有按实际需要改变的灵活性。
下面用实施例并结合附图对本实用新型的设计组合结构详细说明如下
图1 是用单片机控制的汽车火焰预热控制器的电路设计原理图；图2是本汽车火焰预热控制器的双触点继电器结构图(2a是正视图，2b是左侧视图)。
如
图1所示，本单片机控制的汽车火焰预热控制器是由单片机1C、开关电路1、2、电压测量电路3、继电器驱动电路4、稳压电源5、其它控制电路6、读出电路7、晶体振荡器8和外围电路9组成。所述的单片机1C是根据测量外围传感器电阻值的变化来确定相对控制温度下的控制过程。其特征在于(1)单片机1C的2脚先由R20向C4充电，经过R19输入单片机的3脚读出“1”后停止充电，此时通过开关电路2的T1打开T2、T3向Rm放电，并经R19输入单片机的3脚读出并记录C4由“1”电平变为“0”电平的放电时间，然后又由R20向C4充电到“1”电平后，通过开关电路1的T4打开T5、T6向R25放电，并经R19输入单片机的3脚记录C4由“1”电平变为0电平之间的放电时间，上述两个放电时间由单片机的软件进行计算来确定外部Rm的电阻值并将电阻值变换成温度，而组成本控制器的预热温度测量电路；(2)先由R20向C4充电并通过R19读出由0到1的充电时间，此时C4高电位为单片机1C的1电位，然后C4通过R20放电，直到通过R19读出为0，此时单片机的18脚通过R14由电压测量电路3的T8打开T7并由外电压的分压值向C4充电，同时记录C4由0变化到1的充电时间，上述两个时间由单片机软件进行计算来确定外部电压值，而组成本控制器的预热电压测量电路；(3)单片机1C的9、10脚通过继电器驱动电路4的R3、R2由T9、T10控制继电器JK1的动作，T9、T10同时打开用大电流吸合JK1，吸合后T10先关闭，并由T9通过R5、R4来维持JK1吸合，以及单片机控制JK1的放开，而组成本控制器的预热继电器驱动电路；(4)继电器JK1是一个小体积的双触点继电器，其触点1组是钨合金，触点2组是银合金，在吸合时是1组触点先吸合，二组触点后吸合，在放开时则是2组触点先放开，1组触点后放开，使电弧腐蚀主要由1组触点承担，用以提高JK1的使用寿命。其中，开关电路1、2是由单片机1C的1脚通过R22与T1的基极连接，2脚通过R20和3脚通过R19与T2、T3集电报和C4上端连接，C4下端接地线，T1集电报分别与T2基极和R21右端连接，T1发射极接地线，T2基极通过R21与稳压电源5连接，T2发射极与T3基极连接，T3发射极通过R29与外围电路9的传感器电阻Rm上端连接，Rm下端接地线而组成控向Rm放电的开关电路2；并由单片机1C的6脚通过R24与T4基极连接，T4发射极接地线，T4集电极与T5基极连接，并通过R23与稳压电源5连接，T5集电极通过R19、R20与单片机1C的3、2脚连接，同时与T6集电极连接，T5发射极与T6基极连接，T6发射极与R25上端连接，R25下端接地线而组成控向R25放电的开关电路。电压测量电路3是由单片机1C的18脚通过R14与T8基极连接，T8集电极与T7基极连接，并通过R16、R15与稳压电源5连接，T8发射极接地线，并通过R17与T7基极连接，T7集电极通过R11与稳压块T11右端和C7上端连接，T7发射极通过R18与C4上端连接，并通过R19、R20与单片机1C的3、2脚连接而组成。继电器驱动电路4是由单片机1C的9、10脚分别通过R3、R2与T9、T10基极连接，T9和T10发射极接地，T9集电极通过R5、R4与双触点继电器JK1左端连接，T10集电极与JK1左端连接，JK1的双触点通过J1、C8与外围电路9连接而组成。稳压电源5的上端分别与R15、R21和R23连接，左端与C7上端、稳压块T11右端和R11右端连接，并通过T11与单片机1C的14脚连接，同时通过R13、R12与单片机1C的18、4脚连接，右端与J2和外围电路9连接。其它控制电路6的左端与单片机1C的13脚连接，上端与J2、J3连接，并通过J2、J3与外围电路9连接。读出电路7与单片机1C的8、11、12脚连接。晶体振荡器8与单片机1C的15、16脚连接。外围电路9分别与J1、2、3、读出电路7和开关电路2的T3发射极连接。所述的继电器JK1如图2所示，它是一个小体积的印制板13焊接固定的双触点继电器，其左右触点11、12的材质和吸合方式各有不同，触点11组是钨合金，触点12组是银合金，在吸合时是触点11组先吸合，触点12组后吸合，在放开时是触点12组先放开，触点11组后放开，并由触点11组来承担电弧腐蚀，用以提高JK1的使用寿命。
总之，按照本实施例设计制作的单片机控制的汽车火焰预热控制器，就可以用单片机分别控制开关电路测量外围传感器电阻值的变化来确定相对控制温度下的控制过程，用电压测量电路来确定外部电压值，用双触点继电器来提高驱动电路的使用寿命。本实用新型设计用单片机控制，外围电路简单，测量值均由数字量参与运算可提高控制精确度，采用双触点继电器可提高控制器使用寿命，过程控制不受元器件参数变化的影响可提高可靠性，以及控制可根据实际需要来改变的灵活性，从而适合作各种汽车火焰预热的自动控制器，并能取得很好的经济效益。
权利要求1.一种用单片机控制的汽车火焰预热控制器，它是由单片机IC、开关电路1、2、电压测量电路3、继电器驱动电路4、稳压电源5、其它控制电路6、读出电路7、晶体振荡器8和外围电路9组成，所述的单片机是根据测量外围传威器电阻值变化来确定相对控制温度下的控制过程，其特征在于(1)单片机IC的2脚先由R20向C4充电，经过R19输入单片机的3脚读出“1”后停止充电，此时通过开关电路2的T1打开T2、T3向RM放电，并经R19输入单片机的3脚读出并记录C4由“1”电平变为“0”电平的放电时间，然后又由R20向C4充电，通过开关电路1的T4打开T5、T6向R25放电，并经R19输入单片机的3脚读出并记录C4由“1”电平变为“0”电平的放电时间，上述两个放电时间交由单片机的软件进行计算来确定外部RM的电阻值并将电阻值变换成温度，从而组成本控制器的预热温度测量电路；(2)先由R20向C4充电并通过R19读出由“0”到“1”电平的变化并由单片机1C记录充电时间，此时C4高电位为单片机1C的“1”电位，然后C4通过R20放电，直到通过R19读出为0，此时单片机的18脚通过R14由电压测量电路3的T8打开T7由外电压的分压值向C4充电，同时记录C4由“0”变化到“1”电平的充电时间，上述两个充电时间由单片机软件进行计算来确定外部电压值，从而组成本控制器的预热电压测量电路；(3)单片机1C的9、10脚通过继电器驱动电路4的R3、R2由T9、T10控制继电器JK1的动作，T9、T10同时打开用大电流吸合JK1，吸合后T10先关闭，并由T9通过R5、R4来维持JK1吸合，以及单片机控制JK1放开，而组成本控制器的双触点继电器驱动电路；(4)继电器JK1是一个小体积的双触点继电器，其触点11组是钨合金，触点12组是银合金，在吸合时是11组触点先吸合，二组触点后吸合，在放开时则是12组触点先放开，11组触点后放开，使电弧腐蚀主要由11组触点承担，用以提高JK1的使用寿命。
2.如权利要求1所述的用单片机控制的汽车火焰预热控制器，其特征于开关电路1、2是由单片机1C的1脚通过R22与T1的基极连接，2脚通过R20和3脚通过R19分别与T2、T3集电极和C4上端连接，C4下端接地线，T1集电极分别与T2基极和R21右端连接，T1发射极接地线，T2基极通过R21与稳压电源5连接，T2发射极与T3基极连接，T3发射极通过R29与外围电路9的RM上端连接，RM下端接地线而组成控向RM放电的开关电路2；并由单片机的6脚通过R24与T4基极连接，T4发射极接地线，T4集电极分别与T5基连接，并通过R23与稳压电源5连接，T5集电极通过R19、R20单片机的3、2脚连接，同时与T6集电极连接，T5发射极与T6基极连接，T6发射极与R25上端连接，R25下端接地线而组成控向R25放电的开关电路。
3.如权利要求1所述的用单片机控制的汽车火焰预热控制器，其特征在于电压测量电路3是由单片机1C的18脚通过R14与T8基极连接，T8集电极与T7基极连接，并通过R16、R15与稳压电源5连接，T8发射极接地线并通过R17与T7基极连接，T7集电极通过R11与稳压块T11右端和C7上端连接，T7发射极通过R18与C4上端连接，并通过R19、R20与单片机的3、2脚连接而组成。
4.如权利要求1所述的用单片机控制的汽车火焰预热控制器，其特征在于继电器驱动电路4是由单片机1C的9、10脚分别通过R3、R2与T9、T10基极连接，T9和T10发射极接地，T9集电极通过R5和R4与双触点继电器JK1左端连接，T10集电极与JK1左端连接，JK1的双触点通过J1、C8与外围电路9连接而组成。
专利摘要一种用单片机控制的汽车火焰预热控制器由单片机、开关电路、电压测量电路和继电器驱动电路组成。单片机控制用开关电路测量外围传感器电阻值变化确定相对控制温度下的控制过程，用电压测量电路确定外部电压值，用双触点继电器提高工作性能。本实用新型采用单片机控制和双触点继电器，其外围电路简单，测量值可以数字量参与运算，不受元器件参数变化影响，从而可提高控制器的精确度、可靠性、灵活性和寿命，适合各种汽车预热使用。
文档编号F02N19/02GK2261512SQ9522475
公开日1997年9月3日 申请日期1995年10月24日 优先权日1995年4月13日
发明者孙建一, 郑德凯 申请人:重庆先锋汽车电器厂