אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל וסת זווית OZ אוטומטית ב-K1816BE31. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מיקרו-בקרים מכשירים שנועדו לשמור באופן אוטומטי על תזמון ההצתה של מנוע בעירה פנימית ברמה אופטימלית עדיין מורכבים למדי. ניתן לפשט אותם על ידי שימוש במיקרו-מעגלים עם דרגת אינטגרציה גבוהה יותר. דוגמה אחת לכך מוצגת להלן. הדרך הברורה ביותר לשפר את האינדיקטורים החשובים ביותר של מנוע בעירה פנימית בנזין היא להחליף את וסת הזווית הצנטריפוגלי באחד אלקטרוני עם בקרה ידנית, או אפילו טוב יותר, אוטומטית. רגולטורים אלקטרוניים דומים כבר תוארו בכתב העת [1; 2]. בהתחשב במכשיר [2] כבסיס, פיתחתי בקר זווית אוטומטי פשוט יותר O3. הפישוט הושג באמצעות המיקרו-בקר K1816BE31. הנוכחות של שני טיימרים דיגיטליים של שש עשרה סיביות מאפשרת לך למדוד באופן רציף ובו-זמנית את מהירות סיבוב גל הארכובה ולשלוט על זווית הסיבוב. בניגוד לאב הטיפוס, מגעי המפסק נשארים במצב הזווית הראשונית 03, כמו לווסת צנטריפוגלי מכני, המבטיח מצב הצתה תקין במהלך התנעת המנוע. הרגולטור האוטומטי מיועד לעבוד עם מפסק מגע ומערכת הצתה אלקטרונית. עיכוב הניצוץ ביחס לרגע פתיחת המגעים שווה להפרש בין תקופת היווצרות הניצוץ (Ti - 1/fi, כאשר fi היא תדירות הפתיחה של מגעי המפסק) לבין תזמון ההצתה (המתאים לזווית OZ במהירות גל ארכובה ספציפית של מנוע). החישוב של רגע היווצרות הניצוץ חוזר על עצמו בכל חצי סיבוב של גל הארכובה, מה שמבטיח למעשה את הרגולטור נטול האינרציה. כמו כן, ניתן להכניס תיקון זמני באמצעות מתקן אוקטן, הקובע גם את הערך וגם את סימן התיקון. בהתאם למיקום שסתום המצערת של הקרבורטור ולמהירות המנוע, שסתום הסולנואיד האקונומייזר נשלט על פי אלגוריתם סטנדרטי. התרשים הסכמטי של הבקר הדיגיטלי מוצג באיור. 1. ההתקן מורכב מיחידת מעבד, דרייבר קלט, יחידת פלט, מתקן אוקטן, יחידת בקרת שסתום סולנואיד חסכוני, מייצב מתח ומעגל בידוד גלווני ממגעי המיקרו-מתג. המרכיב העיקרי של צומת המעבד הוא מיקרו-בקר DD1-שבב יחיד, המחובר על פי מעגל סטנדרטי עם זיכרון חיצוני (הוא מאחסן תוכניות). המיקרו-בקר מתועד על ידי מתנד מובנה, שתדירותו נקבעת על ידי מהוד קוורץ ZQ1. שבב DD3 הוא אוגר תפס של הבתים הנמוכים של הכתובת. הראשון, המורכב ממגבר כניסה המבוסס על טרנזיסטור VT1, רטט אחד המבוסס על אלמנטים DD2.1, DD2.4 וטריגר DD2.2, DD2.3, מורכב בהתאם למעגל מ-[2] והוא נועד לבטל את ההשלכות של הקפצת המגעים של המפסק ואספקת אות ברמה נמוכה לכניסה P3.2 של הבקר כאשר מגעי המפסק נפתחים. הכניסה של הנהג מחוברת למפסק מנוע המכונית. מתג SA1 מאפשר לכבות את הרגולטור האוטומטי ולשלוח אות מהמפסק ישירות ליחידת ההצתה. זה, במיוחד, מאפשר להפעיל את המנוע עם סוללה פרוקה מאוד, כאשר המתח המשולב אינו מספיק לפעולה רגילה של המכונה. מתקן האוקטן כולל מתגים SB1, SA2 ומקודד באמצעות דיודות VD8-VD22. תיקון רגע הניצוץ הוא דיסקרטי, עם שלב שהוגדר בתוכנה של 0,7 מעלות. בהתאם למיקום המתג SA2, האות בקוד הפוך בינארי מסופק דרך דיודות לכניסות P1.0-P1.3 של המיקרו-בקר וקובע את מספר שלבי התיקון. מהמתג SB1 נשלח אות לכניסה P1.6 של הבקר הקובע את סימן התיקון. נקבע על ידי תוכנה שמגעים פתוחים של מתג זה מתאימים לעלייה, ומגעים סגורים מתאימים לירידה בתזמון ההצתה ביחס לערך הנומינלי. יחידת המוצא מורכבת על רטט יחיד DD4.1, DD4.3 עם מגבר המבוסס על טרנזיסטורים VT3, VT5 לפי המעגל מ-[1] ומיועדת ליצור פולסים של קוטביות חיובית עם משרעת של 12 V ו משך זמן של 500 מיקרון להפעלת מערכת ההצתה האלקטרונית. אם הפלט של אלמנט DD4.1 מחובר לכניסות של אלמנט פנוי DD4.4 (לא מוצג בתרשים), אז ניתן להסיר רצף פולסים מהפלט של אלמנט DD4.4 כדי להזין לטכומטר אלקטרוני . יחידת בקרת שסתום הסולנואיד מורכבת על אלמנט DD4.2 ועל טרנזיסטורים VT2, VT4 לפי התרשים מ-[3]. הרמה הלוגית הנמוכה במוצא P3.5 של הבקר לאחר היפוך על ידי אלמנט DD4.2 פותחת טרנזיסטורים VT2, VT4. דרך טרנזיסטור פתוח VT4, מתח של 12 וולט מסופק לליפוף של שסתום הסולנואיד, השולט בזרימת הדלק לקרבורטור המנוע. יחידה מורכבת על ממסר K1 המספקת בידוד גלווני של כניסת המיקרו-בקר מהמגעים של חיישן המיקרו-מתג, המותקן על הקרבורטור ומחובר באופן מכני לשסתום המצערת. כאשר הבולם פתוח, מגעי החיישן סגורים ומופעל על סליל ממסר K1 מתח של 12 V. דרך המגעים הסגורים K1.1 של הממסר, מסופקת רמה לוגית נמוכה לכניסה P1.7 של הממסר. בקר, מודיע לו על פתיחת שסתום המצערת. הרגולטור האוטומטי מופעל מהרשת המובנת של הרכב. דרך מסנן הכניסה L1C13, מתח DC מסופק למייצב DA1, מהמוצא שלו מסופק מתח של 5 V למיקרו-מעגלים ולרכיבים אחרים. הרגולטור נדלק בו זמנית עם ההצתה של המכונית. כאשר מתח אספקה מופעל, הקבל C6 נטען דרך הנגד R8, ויוצר אות איפוס, שבאמצעותו הבקר DD1 עובר למצב ההתחלתי שלו ומבצע פעולות הכנה. ראשית, הוא מגדיר רמה נמוכה במוצא P3.5, אשר לאחר היפוך על ידי אלמנט DD4.2 והוגבר על ידי טרנזיסטור VT2, פותח את הטרנזיסטור VT4, והמתח המובנה מסופק לליפוף השסתום הסולנואיד, ובכך המאפשר אספקת דלק לקרבורטור המנוע. שנית, פולס ברמה נמוכה בכניסה התחתונה של אלמנט DD2.2 מציב את ההדק DD2.2, DD2.3 למצב ההתחלתי שלו, שבו הפלט של אלמנט DD2.2 גבוה, ואת הפלט של אלמנט DD2.3. 3.2 זה נמוך. שלישית, הוא מאפשר הפרעה ברמה נמוכה בכניסה PXNUMX. רביעית, הוא מגדיר את הטיימרים הפנימיים - מונים TO ו-T1 במצב 16 סיביות ומאפשר הפרעות מהטיימר הפנימי T1. הטיימרים של הבקר מאורגנים כך שמצבם עולה ב-1 לאחר 12 תקופות מתנד. בתדר שעון של 12 מגה-הרץ, מצב הטיימר גדל כל 1 מיקרו-שנייה, מה שמאפשר למדוד פרק זמן של לא יותר מ-65535 מיקרו-שנייה, המתאים למהירות מנוע של לפחות 457 סל"ד. כאשר הטיימר עובר ממצב "כולם" למצב "כל האפסים", נקבע סימן גלישה במאגר מיוחד של הבקר, לפיו, אם ההפסקה מופעלת, הבקר מבצע את תת-השגרה המתאימה המשרתת ההפרעה הזו. לאחר מכן, הבקר מאפס את הטיימרים, מפעיל את הטיימר TO לספור ועובר למצב המתנה להגעת רמה נמוכה בכניסה P3.2. לפיכך, הבקר הדיגיטלי מוכן להתניע את המנוע. כשמגעי המפסק נפתחים לראשונה, ייווצר פולס של משך 2.1 מיקרומטר במוצא ה-One-shot DD2.4, DD500, אשר לאחר בידול על ידי מעגל C7R11R12, יחליף את ההדק DD2.2, DD2.3 .2.2 והפלט של אלמנט DD3.2 יוגדר לרמה נמוכה. לאחר שהגיע לכניסת ה-PXNUMX של הבקר, הוא יקרא את תת-השגרה המתאימה לעיבוד פסיקות, אשר עוצר את טיימר TO, שומר את מצבו, מבצע את ההגדרה הראשונית ומתחיל שוב במצב ספירה. לאחר מכן, הערך השמור של טיימר התחזוקה מנותח. בעת התנעת המנוע, מהירות סיבוב גל הארכובה נמוכה מהערך המותר למדידה, ולכן טיימר התחזוקה עולה על גדותיו. במצב זה, הבקר, ללא דיחוי, יפיק פולס קצר ברמה נמוכה ביציאה P3.4, אשר יפעיל את ה- DD4.1, DD4.3 המונו-יציב. פולס ברמה נמוכה עם משך זמן של 500 μs, שנוצר במוצא המונווויברטור, יסגור את הטרנזיסטורים VT3, VT5 ויתחיל את מערכת ההצתה האלקטרונית של המנוע. לאחר מכן, הבקר, עם פולס ברמה נמוכה לכניסה התחתונה של אלמנט DD2.2, מציב את ההדק DD2.2, DD2.3 למצב ההתחלתי שלו ושוב נכנס למצב המתנה למעבר ההדק הבא. כאשר מהירות סיבוב גל הארכובה עולה על 457 דקות-1, טיימר התחזוקה אינו עולה על גדותיו והבקר, בעת ביצוע תת-השגרה של עיבוד הפסקות בכניסה P3.2, מנתח את תקופת היווצרות הניצוץ. בהתאם למאפיינים של הרגולטור המכני P147B, המוצג באיור. 2 (N - מהירות סיבוב גל ארכובה). בחתך האופקי שלו מאפס לנקודה 1, המכשיר מייצר פולסי מוצא ללא השהייה, כלומר ברגע שהמפסק נפתח, בסעיף 1 - 2 מחשב הבקר את ההשהיה הנדרשת ביצירת דופק ההצתה באמצעות הנוסחה tset = (tmeas - φoz·tmeas/180) - tcalc ± tcorr, כאשר tset הוא זמן עיכוב ההצתה, μs; tmeas - זמן בין שני פתחים סמוכים של המפסק, μs; φoz - הערך של זווית תזמון ההצתה במהירות גל ארכובה ספציפי של מנוע, מעלות; tcalc הוא הזמן שחלף מרגע פתיחת המגעים של המפסק ועד לסיום חישוב עיכוב ההצתה, μs; tcorr - תיקון זמן (תיקון הצתה), תלוי הן במיקום מתג מתקן האוקטן והן במתג סימן התיקון, μs. ערך ההשהיה המתקבל מופחת מ-65536, התוצאה מתועדת על ידי טיימר T1, ולאחר מכן היא מתחילה ותכולת הטיימר מתחילה לעלות באחד בכל מיקרו-שנייה. במקביל להשלמת חישוב עיכוב ההצתה, הבקר מפעיל או מכבה את שסתום הסולנואיד בהתאם למיקום שסתום המצערת הקרבורטור ומהירות המנוע. כאשר הבולם פתוח, הבקר שומר כל הזמן על רמה נמוכה בפלט P3.5, ובכך מאפשר זרימת דלק לתוך הקרבורטור. כאשר הוא נסגר, ממסר K1 משחרר את האבזור, המגעים K1.1 נפתחים ורמה גבוהה מסופקת לכניסה P10 של הבקר דרך הנגד R1.7. הבקר משווה את תקופת הניצוץ הנמדד עם ספי זמן שנקבעו על ידי תוכנה ופותח או סוגר את השסתום בהתאם. ספי זמן אלו תואמים לאלה שנקבעו ביחידת בקרת האקונומייזר שהורכבה על הרכב. לאחר השלמת שגרת עיבוד הפסקות בכניסה P3.2, הבקר מכוון את ההדק DD2.2, DD2.3 למצבו ההתחלתי וממתין לאות ההפסקה שיגיע מהטיימר T1. לאחר זמן מסוים, הטיימר T1 עולה על גדותיו, והוא מייצר בקשה לעבד את וקטור הפסיקה. הבקר מבצע את תת-השגרה המתאימה, עוצר את הטיימר T1 ומפעיל את המונו-יציבים DD4.1, DD4.3 עם פולס ברמה נמוכה. הטרנזיסטור הסגור VT4 יפיק דופק התנעה ליחידת ההצתה. לאחר השלמת תת-השגרה, הבקר ממתין שוב לרמה נמוכה שתגיע לקלט P3.2. מכיוון שמגעי המפסק נפתחים בכל חצי סיבוב של גל ארכובה המנוע, הזמן שנמדד על ידי טיימר התחזוקה בכל מחזור מתאים ל-180 מעלות. הזמן הנמדד מחולק באופן תכנותי ב-256 (מתקבלת תוצאה המקבילה ל-0,7 מעלות) ומוכפל בקוד שהוזן מהמקודד באמצעות דיודות VD8-VD22. התוצאה היא זמן תיקון עיכוב ההצתה tcorr, הנלקח בחשבון בחישוב הסופי של עיכוב ההצתה עם הסימן המתאים. באמצעות מתג SA2, ניתן לשנות את זווית התיקון של ה-OP בטווח שבין 0 ל-+6,3 או מ-0 ל-6,3 מעלות, התואם את הקווים המקווקוים העליונים והתחתונים באיור. 2. שימוש בקוד הפוך מאפשר להפחית את מספר הדיודות במקודד. בעת הגדרת זווית תיקון מינוס, מאפיין הבקר מוגבל באופן תכנותי כך שזווית ה-OP המתקבלת אינה יכולה לקבל ערכים שליליים. הבה נבחן את היווצרות המאפיינים של וסת אוטומטי (זהה לזה של וסת צנטריפוגלי), המוצג באיור. 2 (קו שבור עבה). בווסת צנטריפוגלי, צורה זו של המאפיין נקבעת על ידי שני קפיצים בעלי קשיחות שונה, הנכנסים לפעולה בזה אחר זה עם עלייה במהירות הסיבוב של ציר הקוצץ. הקו מורכב מארבעה חלקים. בקטע הראשון מהמקור לנקודה 1, זווית 03 היא אפס. שלושת החלקים הנותרים - 1-2, 2-3 ו-3-4 - מקורבים בקווים ישרים ומבוטאים על ידי מערכת של שלוש משוואות ליניאריות לתלות של זווית O3 במהירות סיבוב גל הארכובה, המתוארת בדרך כלל על ידי נוסחה φoz = K (N - N0) + φהתחלה, כאשר φoz היא הזווית הנוכחית של OZ, מעלות; N - מהירות סיבוב גל ארכובה של מנוע נוכחי, min-1; N0 - מהירות סיבוב בנקודת ההתחלה של הקטע, min-1; K הוא מקדם הלוקח בחשבון את זווית הנטייה של החתך לציר N; φinit - זווית ראשונית של זווית עבור החתך, מעלות. החלפת שלוש המשוואות הללו עבור כל חלק בנוסחה ל-tset וביצוע טרנספורמציות, נקבל מערכת של שלוש משוואות ליניאריות עם התלות של זמן ההשהיה של רגע היווצרות הניצוץ בפרק הזמן הנמדד בין שני פתחים סמוכים של המפסק. : tset = (tmeas · K1/256 - B1) - tpasch ± tcorr (עבור סעיף 1-2); tset = (tmeas · K2/256 - B2) - tpasch ± tcorr (עבור 2-3); tset = (tmeas · K3/256 - B3) - tpasch ± tcorr (עבור 3-4), כאשר K1, B1, K2, B2, K3, B3 הם המקדמים המחושבים עבור הקטעים המתאימים של המאפיין. כדי לקבוע מקדמים אלו, נכתבה תוכנית (טבלה 1) בשפת התכנות Q-Basic. הפרמטרים הראשוניים עבורו הם המאפיינים של הרגולטור הצנטריפוגלי של מפסק-המפיץ R147B של המכונית Moskvich-2140, מהתיאור הטכני [4] - זווית הסיבוב ומהירות הסיבוב של גל ארכובה של המנוע (לא להתבלבל) עם מהירות הסיבוב וזווית הסיבוב של פיר הזיז מפסק, שכן התדירות הסיבוב שלו הוא חצי מזה של גל הארכובה) בנקודות 1, 2, 3 - טבלה. 2. בשולחן טבלה 3 מסכמת את תוצאות החישוב באמצעות התוכנית שצוינה. מהירות הסיבוב המקסימלית של גל הארכובה נחשבת בדרך כלל ל-6000 דקות-1, מכיוון שהקטע מנקודה 3 הוא אופקי. כדי לפשט את תוכנית הבקרה של הבקר, ערכי תקופת היווצרות הניצוץ בתחילת הקטעים האופייניים נחשבים כשווים לכפולה הקרובה ביותר של 256. בשולחן 4 מציג את קודי התוכנית שממוקמים ב-DS1 ROM; זה מבטיח את פעולתו של הבקר DD1. עם תוכנית זו, הרגולטור האוטומטי דומה במאפיינים למפסק-מפיץ P147B וליחידת בקרת הכלכלן 252.3761 של מנוע המכונית Moskvich-2140, המיועדת לשימוש בבנזין A-76. הספים להפעלה וכיבוי של השסתום החשמלי בהתבסס על מהירות סיבוב גל הארכובה נחשבים ל-1245 min-1 ו-1500 min-1, בהתאמה [5]. כתובות התוכנית, המכילות מידע הקובע את מאפייני הרגולטור, מצוינות בטבלה. 5 ו-6. תוכן התוכנית כתוב בקוד הקסדצימלי של כפול בייט, למעט תקופת הניצוץ בתחילת הסעיפים המתאימים (T1, T2, T3), המיוצגים רק על ידי בייט הגבוה. הספים למעבר של שסתום אלקטרו מתדר לצורת זמן (טבלה 6) מחושבים מחדש באמצעות הנוסחה tпop = 3·107/ Nпop, כאשר tпop הוא זמן במיקרו-שניות; Npop - מהירות סיבוב בדקה-1. כדי להשתמש במכונה עם ווסתים צנטריפוגליים אחרים ויחידות בקרת חסכון, המאפיינים שלהם נלקחים בחשבון. הבקר האוטומטי מורכב על לוח טכנולוגי בגודל 130X85 מ"מ. החיבורים נעשים עם חוט MGTF. מתגים SA1, SA2, SB1 מותקנים בפאנל הקדמי של הרגולטור. אם אינך צריך לשלוט בשסתום הסולנואיד, אין צורך להתקין את האלמנטים R13-R15, R18, R19, VT2, VT4, VD6, VD7, K1. תצוגה של המכשיר עם המעטפת הוסר מוצגת באיור. 3. כל מעגל מיקרו ממשפחת Intel51 (180x31, 180x51, 180x52) או האנלוגים הביתיים שלהם (K1816BE51, למשל) מתאים כמיקרו-בקר. הרגולטור, העשוי מחלקים הניתנים לטיפול וללא שגיאות, אינו דורש התאמה. המלצות להחלפת אלמנטים ובדיקת פונקציונליות מפורטות ב-[1-3]. ניתן להגדיל את מגבלות ההתאמה לתיקון זווית ה-OC ל-±10,5 מעלות על ידי שימוש במתג SA2 עם 16 מצבים והוספת המספר המתאים של דיודות לקודד. אפשר גם להשתמש במקודד בצורת מתג עם 4 כיוונים ו-10 או 16 מצבים, כמו ב-[1]. הרגולטור מותקן על לוח המחוונים של הרכב ומחובר למפסק, יחידת הצתה, שסתום סולנואיד וחיישן על הקרבורטור באמצעות כבל מסוכך. לפני התקנת הרגולטור האלקטרוני, יש לקבע את האומים של הווסת הצנטריפוגלי במקומם המקורי. רגע הפתיחה של מגעי המפסק חייב להתאים לזווית ההתחלתית של ה-OZ. יש לנתק את קבל המפסק. בעת התקנת וסת אוטומטי במכוניות שבהן מותקן חיישן בורג על הקרבורטור (המגעים שלו סגורים כאשר שסתום המצערת סגור), יש צורך לחבר את הנגד R10 למגעים הסגורים של ממסר K1. למרות שהמכשיר מתוכנן לעבוד יחד עם מפסק מגע ומערכת הצתה אלקטרונית, עם שינוי מתאים של דרייבר הקלט ויחידת היציאה הוא מסוגל לעבוד עם מפסק נטול מגע וסוגים אחרים של יחידות הצתה. טקסט מקור של התוכנית עבור K1816BE31 ספרות
מחבר: A. Obukhov, Perm ראה מאמרים אחרים סעיף מיקרו-בקרים. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: התמצקות של חומרים בתפזורת
30.04.2024 ממריץ מוח מושתל
30.04.2024 תפיסת הזמן תלויה במה מסתכלים
29.04.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ מעבד קוונטי Bristlecone 72 qubit ▪ היעילות של לוחות גרפן מוגברת ▪ שבב Samsung Secure Element לאבטחת חומרה ותוכנה של מכשירי IoT עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ חלק של האתר אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל. מבחר מאמרים ▪ סעיף חוק של האיחוד האירופי. עריסה ▪ מאמר איזו מלחמה התחילה לאחר הפסד במשחק כדורגל? תשובה מפורטת ▪ מאמר רפד ארונות קבורה. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר פעמון פטריוט. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר מלפפונים בבקבוקים. פוקוס סוד כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |