1_分析MCS-51单片机的键盘与显示接口技术

10cc3,主编,1.分析MCS-51单片机的键盘与显示接口技术。2.熟练编写MCS-51单片机键盘与显示接口程序。3.正确编写汽车直流电动机的单片机控制程序。4.完成汽车直流电动机的单片机控制电路的焊接。1.在单片机中包括哪些常用外设？2.常用外设工作原理？3.接口的形式和电路有哪些？4.1单片机与键盘接口4.2显示器与单片机接口4.3汽车发动机怠速系统单片机控制技术,5.1汽车电脑原理5.2汽车电脑内部电路的分析5.3汽车电脑数据综合处理与检修,1.分析MCS-51单片机的键盘与显示接口技术。,2.熟练编写MCS-51单片机键盘与显示接口程序。,3.正确编写汽车直流电动机的单片机控制程序。,4.完成汽车直流电动机的单片机控制电路的焊接。,1.在单片机中包括哪些常用外设？,2.常用外设工作原理？,3.接口的形式和电路有哪些？,4.1单片机与键盘接口,4.1.1键盘工作原理4.1.2独立式键盘及其接口4.1.3矩阵式按键及其接口,4.1.1键盘工作原理,1.按键的分类2.按键结构与特点3.编制键盘程序,1.按键的分类,图4-1按键触点的机械抖动,2.按键结构与特点,图4-2双稳态去抖电路,3.编制键盘程序,判断键盘上是否有键闭合。按键消抖。确定闭合键的物理位置。按键编码。,判断键盘上是否有键闭合。,按键消抖。,确定闭合键的物理位置。,按键编码。,图4-3独立式按键电路,4.1.2独立式键盘及其接口,1.独立式按键结构2.独立式按键的软件结构,1.独立式按键结构,2.独立式按键的软件结构,4.1.3矩阵式按键及其接口,1.矩阵式键盘的结构及原理2.矩阵式键盘按键的识别3.键盘的编码4.键盘的工作方式,1.矩阵式键盘的结构及原理,图4-4矩阵式键盘结构,2.矩阵式键盘按键的识别,1)判断键盘上有无键按下。2)去键抖动影响。3)逐列扫描键盘以确定被按键的位置号即行列号。4)再次调用整个键盘扫描程序，判断按下的键是否已释放。5)由按键位置号(即列、行号)，采用查表技术来确定按键的键值，然后转各按键的功能处理程序。,1)判断键盘上有无键按下。,2)去键抖动影响。,3)逐列扫描键盘以确定被按键的位置号即行列号。,4)再次调用整个键盘扫描程序，判断按下的键是否已释放。,5)由按键位置号(即列、行号)，采用查表技术来确定按键的键值，然后转各按键的功能处理程序。,3.键盘的编码,4.键盘的工作方式,(1)编程扫描方式图4-5所示是以4行4列按键所构成的行列式键盘。(2)定时扫描方式定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间(例如10ms)的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。(3)中断扫描方式,(1)编程扫描方式图4-5所示是以4行4列按键所构成的行列式键盘。,1)依次使列线P1.4P1.7输出0电平，检测行线P1.0P1.3的电平状态。2)如果没有键闭合，就返回扫描。,(1)编程扫描方式图4-5所示是以4行4列按键所构成的行列式键盘。,图4-5动态扫描法行列式键盘接口电路,1)依次使列线P1.4P1.7输出0电平，检测行线P1.0P1.3的电平状态。,2)如果没有键闭合，就返回扫描。,例4.1在图4-5中，若从第一行第一列键开始把16个按键按行编号，依次编为00H、01H、02H、0DH、0EH、0FH，f=6MHz，编写程序寻找所按下的键为哪个键号，结果存放在40H单元内。解：按键扫描程序采用子程序编写，先判断是否有键按下，若有，确定按键所在的行和列，然后计算出该键的键号(键号=行首键号+扫描列号)，存入单元40H；若无，退出扫描程序。,例4.1在图4-5中，若从第一行第一列键开始把16个按键按行编号，依次编为00H、01H、02H、0DH、0EH、0FH，f=6MHz，编写程序寻找所按下的键为哪个键号，结果存放在40H单元内。,解：按键扫描程序采用子程序编写，先判断是否有键按下，若有，确定按键所在的行和列，然后计算出该键的键号(键号=行首键号+扫描列号)，存入单元40H；若无，退出扫描程序。,(2)定时扫描方式定时扫描方式就是每隔一段时间对键盘扫描一次，它利用单片机内部的定时器产生一定时间(例如10ms)的定时，当定时时间到就产生定时器溢出中断，CPU响应中断后对键盘进行扫描，并在有键按下时识别出该键，再执行该键的功能程序。,(3)中断扫描方式,图4-6中断扫描键盘电路,4.2显示器与单片机接口,4.2.1LED显示及其接口4.2.2静态显示接口4.2.3动态显示接口,4.2.1LED显示及其接口,1.LED结构2.LED工作原理3.LED字形编码,1.LED结构,图4-7LED数码管显示器a)共阳极结构b)共阴极结构c)外形和引脚,2.LED工作原理,3.LED字形编码,表4-1数码管字形编码表,4.2.2静态显示接口,例4.2用定时器/计数器模拟汽车生产线产品计件，以按键模拟产品检测，按一次键相当于产品计数一次。检测到的产品数送P1口显示，采用单只数码管显示，计满16次后从头开始，依次循环。系统采用12MHz晶振。解：根据题意可设计出硬件电路如图4-8所示。,4.2.2静态显示接口,图4-8模拟汽车生产线产品计件数码管显示电路,例4.2用定时器/计数器模拟汽车生产线产品计件，以按键模拟产品检测，按一次键相当于产品计数一次。检测到的产品数送P1口显示，采用单只数码管显示，计满16次后从头开始，依次循环。系统采用12MHz晶振。,解：根据题意可设计出硬件电路如图4-8所示。,4.2.3动态显示接口,1.动态显示概念2.多位动态显示接口应用3.典型的键盘、显示接口电路,1.动态显示概念,2.多位动态显示接口应用,(1)扫描显示的技巧图4-9是5个显示器的字形码扫描电路，7段显示器的共阴极是由MCS-51的Port3控制，所以想控制哪一个显示器发亮，只需改变送至Port3的值即可。(2)字形码由于在图4-9中是使用PNP晶体管来驱动，所以由Port1送出的字形，要亮的字划需送出低电位使晶体管导通，不要亮的字划就送出高电位使晶体管截止。(3)流程图程序流程图如图4-12所示。(4)程序,2.多位动态显示接口应用,图4-9LED显示器扫描显示接线图,(1)扫描显示的技巧图4-9是5个显示器的字形码扫描电路，7段显示器的共阴极是由MCS-51的Port3控制，所以想控制哪一个显示器发亮，只需改变送至Port3的值即可。,图4-10改变Port3的值选择段码,(1)扫描显示的技巧图4-9是5个显示器的字形码扫描电路，7段显示器的共阴极是由MCS-51的Port3控制，所以想控制哪一个显示器发亮，只需改变送至Port3的值即可。,图4-11改变Port3的值选定位选,(2)字形码由于在图4-9中是使用PNP晶体管来驱动，所以由Port1送出的字形，要亮的字划需送出低电位使晶体管导通，不要亮的字划就送出高电位使晶体管截止。,(3)流程图程序流程图如图4-12所示。,图4-12流程图,(4)程序,3.典型的键盘、显示接口电路,图4-138155构成的键盘、显示接口电路,4.3汽车发动机怠速系统单片机控制技术,4.3.1步进电动机控制技术4.3.2直流电动机调速控制技术,4.3.1步进电动机控制技术,1.控制原理2.汽车步进电动机型怠速控制阀的结构与工作原理3.步进电动机的单片机控制,1.控制原理,(1)控制换相顺序步进电动机的通电换相顺序严格按照步进电动机的工作方式进行。(2)控制步进电动机的转向如果按给定的工作方式正序通电换相，步进电动机就正转；如果按反序通电换相，则电动机就反转。(3)控制步进电动机的速度如果给步进电动机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。,(1)控制换相顺序步进电动机的通电换相顺序严格按照步进电动机的工作方式进行。,(2)控制步进电动机的转向如果按给定的工作方式正序通电换相，步进电动机就正转；如果按反序通电换相，则电动机就反转。,(3)控制步进电动机的速度如果给步进电动机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。,2.汽车步进电动机型怠速控制阀的结构与工作原理,图4-14丰田公司步进电动机型怠速控制阀a)步进电动机内部结构b)步进电动机定子与转子相互作用原理c)步进电动机控制电路简图,3.步进电动机的单片机控制,(1)2相步进电机的励磁方式励磁就是使线圈通过电流，2相步进电动机的基本驱动电路如图4-15所示，可采用3种励磁方式。(2)电路图用单片机控制步进电动机运转的电路图如图4-17所示。(3)程序设计方法根据图4-17可以列出表4-2。(4)程序,(1)2相步进电机的励磁方式励磁就是使线圈通过电流，2相步进电动机的基本驱动电路如图4-15所示，可采用3种励磁方式。,图4-15步进电动机的基本驱动电路,(1)2相步进电机的励磁方式励磁就是使线圈通过电流，2相步进电动机的基本驱动电路如图4-15所示，可采用3种励磁方式。,图4-161相励磁的时序图,(2)电路图用单片机控制步进电动机运转的电路图如图4-17所示。,图4-17用单片机控制步进电动机运转的电路图,(3)程序设计方法根据图4-17可以列出表4-2。,表4-21相励磁的顺序表,(3)程序设计方法根据图4-17可以列出表4-2。,图4-181相励磁时累加器的内容,(4)程序,4.3.2直流电动机调速控制技术,1.脉宽调制信号2.汽车单驱动旋转电磁阀型怠速控制阀的结构和工作原理3.直流电动机的单片机控制1.单片机控制接线图2.流程图3.项目程序4.项目步骤1.键盘的作用是什么？为什么要设置按键？2.机械式按键组成的键盘，应如何消除按键抖动？独立式按键和矩阵式按键分别具有什么特点？适用于什么场合？,4.3.2直流电动机调速控制技术,3.独立式按键和行列式按键有什么区别？分别说明它们的优缺点？4.一个系统若需要8个按键，采用哪种按键接口方法最好？说明理由。5.试设计一个44的行列式按键电路，写出各键的键值。6.七段LED显示器有静态和动态两种显示方式，这两种显示方式要求8051系列单片机如何安排接口电路？7.显示器的种类有哪几种？它们的作用是什么？8.数码管共阳极与共阴极是什么意思？若数码管的段选码数据位排列为a,c,b,e,g,f,d,dp，分别列表写出数字0F和“-”、字母H、P的共阳极与共阴极段选码。,4.3.2直流电动机调速控制技术,9.举例说明步进电动机的方向是如何控制的？10.汽车怠速控制阀的类型与控制方法？1.描述汽车电脑的分类与特点。2.分析汽车电脑的工作原理。3.正确完成对汽车电脑硬件电路的检测。4.正确完成对汽车电脑软件数据存储的处理。5.用专用编程器完成对汽车单片机EEPROM的编程。1.汽车电脑的原理？2.汽车电脑的常见故障和维修方法？,1.脉宽调制信号,图4-19直流电动机控制输入/输出波形a)输入控制信号b)输出电压波形,1.脉宽调制信号,图4-20电动机速度控制连接电路,2.汽车单驱动旋转电磁阀型怠速控制阀的结构和工作原理,图4-21单驱动旋转电磁阀型怠速控制阀的剖面图,2.汽车单驱动旋转电磁阀型怠速控制阀的结构和工作原理,图4-22单驱动旋转电磁阀型怠速控制阀的工作原理,2.汽车单驱动旋转电磁阀型怠速控制阀的结构和工作原理,图4-23开环脉冲调速系统,3.直流电动机的单片机控制,(1)程序延时的方法假设通电时间为N个单位时间，断电时间为N补(N的补码)个单位时间。(2)计数方法以寄存器R0作为计数器，系统启动后，读入N值，然后把N值与计数值比较，当计数值小于等于N值时，直流电动机通电；当计数值等于N值时，使直流电动机断电。,(1)程序延时的方法假设通电时间为N个单位时间，断电时间为N补(N的补码)个单位时间。,(2)计数方法以寄存器R0作为计数器，系统启动后，读入N值，然后把N值与计数值比较，当计数值小于等于N值时，直流电动机通电；当计数值等于N值时，使直流电动机断电。,1.单片机控制接线图,图4-24汽车直流电动机正反转的单片机控制接线图,2.流程图,图4-25流程图,3.项目程序,4.项目步骤,(1)按照图4-24所示的电路图接好电路。(2)输入程序，并通电执行。(3)按下FOR按钮时，RL1通电或RL2通电?答：。(4)按下REV按钮时，RL1通电或RL2通电?答：。(5)按下OFF按钮时，RL1或RL2都断电吗?答：。,(1)按照图4-24所示的电路图接好电路。,图4-26电动机正反转的仿真实验电路,(2)输入程序，并通电执行。,(3)按下FOR按钮时，RL1通电或RL2通电?答：。,(4)按下REV按钮时，RL1通电或RL2通电?答：。,(5)按下OFF按钮时，RL1或RL2都断电吗?答：。,1.键盘的作用是什么？为什么要设置按键？,2.机械式按键组成的键盘，应如何消除按键抖动？独立式按键和矩阵式按键分别具有什么特点？适用于什么场合？,3.独立式按键和行列式按键有什么区别？分别说明它们的优缺点？,4.一个系统若需要8个按键，采用哪种按键接口方法最好？说明理由。,5.试设计一个44的行列式按键电路，写出各键的键值。,6.七段LED显示器有静态和动态两种显示方式，这两种显示方式要求8051系列单片机如何安排接口电路？,7.显示器的种类有哪几种？它们的作用是什么？,8.数码管共阳极与共阴极是什么意思？若数码管的段选码数据位排列为a,c,b,e,g,f,d,dp，分别列表写出数字0F和“-”、字母H、P的共阳极与共阴极段选码。,9.举例说明步进电动机的方向是如何控制的？,10.汽车怠速控制阀的类型与控制方法？,1.描述汽车电脑的分类与特点。,2.分析汽车电脑的工作原理。,3.正确完成对汽车电脑硬件电路的检测。,4.正确完成对汽车电脑软件数据存储的处理。,5.用专用编程器完成对汽车单片机EEPROM的编程。,1.汽车电脑的原理？,2.汽车电脑的常见故障和维修方法？,5.1汽车电脑原理,5.1.1汽车控制电脑介绍5.1.2汽车输入信号处理,5.1.1汽车控制电脑介绍,1.汽车电脑的分类2.汽车电脑的构成3.汽车电脑的工作过程4.汽车电脑的特点5.汽车电脑生产厂家,1.汽车电脑的分类,(1)发动机电脑控制装置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、废气再循环控制系统、汽油机进气控制系统、气缸变排量控制系统、可变压缩比系统、柴油机电控系统等。(2)汽车传动系统微电脑控制装置主要有电控自动变速器、四轮驱动系统控制、防滑差速器控制等。(3)汽车转向和行驶系统电控装置动力转向系统控制、电脑控制主动悬架系统、巡航行驶控制系统等。,1.汽车电脑的分类,(4)保证行车安全的电控装置主要有电子控制防抱死制动系统(ABS)、电子防滑系统(ASR)、电子控制安全气囊和安全带装置、电子车身稳定控制(ESP)、系统防撞报警系统、电子防盗系统等。(5)舒适性和娱乐性的电控装置包括电脑控制的全自动空调系统、自动驾驶系统、DVD电子语音导航系统、车载电视等。(6)汽车工况监视及信息管理系统主要有数字式仪表、油耗指示仪、维修间隔指示仪、倒车监视、电子地图等。,(1)发动机电脑控制装置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、废气再循环控制系统、汽油机进气控制系统、气缸变排量控制系统、可变压缩比系统、柴油机电控系统等。,(2)汽车传动系统微电脑控制装置主要有电控自动变速器、四轮驱动系统控制、防滑差速器控制等。,(3)汽车转向和行驶系统电控装置动力转向系统控制、电脑控制主动悬架系统、巡航行驶控制系统等。,图5-1汽车电子控制单元(ECU)的基本构成,(4)保证行车安全的电控装置主要有电子控制防抱死制动系统(ABS)、电子防滑系统(ASR)、电子控制安全气囊和安全带装置、电子车身稳定控制(ESP)、系统防撞报警系统、电子防盗系统等。,(5)舒适性和娱乐性的电控装置包括电脑控制的全自动空调系统、自动驾驶系统、DVD电子语音导航系统、车载电视等。,(6)汽车工况监视及信息管理系统主要有数字式仪表、油耗指示仪、维修间隔指示仪、倒车监视、电子地图等。,2.汽车电脑的构成,图5-2汽车发动机电喷系统实物图,3.汽车电脑的工作过程,(1)输入接口输入电路接收传感器和其他装置的输入信号，并对信号进行过滤和放大。(2)A/D转换器(模拟/数字转换器)从传感器送出的信号，有模拟信号和数字两种。(3)输出接口输出接口为微机与执行器之间建立联系的一部分装置。(4)发动机电子控制系统的工作过程发动机起动时，电子控制器进入工作状态，通过CPU的控制，一个个指令逐个地进行循环。,(1)输入接口输入电路接收传感器和其他装置的输入信号，并对信号进行过滤和放大。,图5-3输入信号的处理,(2)A/D转换器(模拟/数字转换器)从传感器送出的信号，有模拟信号和数字两种。,(3)输出接口输出接口为微机与执行器之间建立联系的一部分装置。,图5-4输出信号的处理回路,(4)发动机电子控制系统的工作过程发动机起动时，电子控制器进入工作状态，通过CPU的控制，一个个指令逐个地进行循环。,4.汽车电脑的特点,1)汽车需要在不同的道路和气候条件下行驶，汽车电脑的工作环境较差，经常需要承受振动以及温度和湿度的变化。2)汽车电脑必须具有足够的智能化，具有自诊断和检测能力，能及时发现系统中存在的故障，并存储故障码，告知维修人员故障可能存在的部位，以便于维修。3)几乎所有汽车电脑都使用5V电源驱动其传感器。,1)汽车需要在不同的道路和气候条件下行驶，汽车电脑的工作环境较差，经常需要承受振动以及温度和湿度的变化。,2)汽车电脑必须具有足够的智能化，具有自诊断和检测能力，能及时发现系统中存在的故障，并存储故障码，告知维修人员故障可能存在的部位，以便于维修。,3)几乎所有汽车电脑都使用5V电源驱动其传感器。,5.汽车电脑生产厂家,5.1.2汽车输入信号处理,1.传感器的种类2.输入信号处理,1.传感器的种类,(1)模拟信号(2)数字信号,(1)模拟信号,1)直流(DC)信号。2)交流(AC)信号。,1)直流(DC)信号。,2)交流(AC)信号。,(2)数字信号,1)频率调制信号。2)脉宽调制信号。3)串行数据(多路)信号。,1)频率调制信号。,2)脉宽调制信号。,3)串行数据(多路)信号。,2.输入信号处理,(1)数字信号的处理(2)模拟信号的处理在系统中，微处理器获取的被测模拟量信号的精度是至关重要的，而汽车上传感器送出的信号往往很小，有的是毫伏级甚至是微伏级，很容易被干扰噪声所淹没。,2.输入信号处理,图5-5钳位滤波电路,(1)数字信号的处理,1)钳位滤波电路。2)RC延时电路。3)RS触发器。4)去开关抖动集成电路。5)灭弧电路。6)光耦合器。,1)钳位滤波电路。,2)RC延时电路。,图5-6施密特反相器的RC延迟电路,3)RS触发器。,图5-7RS触发器电路,4)去开关抖动集成电路。,5)灭弧电路。,6)光耦合器。,(2)模拟信号的处理在系统中，微处理器获取的被测模拟量信号的精度是至关重要的，而汽车上传感器送出的信号往往很小，有的是毫伏级甚至是微伏级，很容易被干扰噪声所淹没。,1)串模干扰的抑制。在输入回路中接入模拟滤波器，如果干扰信号频率比被测信号频率高，可采用低通滤波器，如果干扰频率比被测信号频率低，则采用高通滤波器，若串模干扰信号落在被测信号频率的两侧时，需采用带通滤波器。若串模干扰和被测信号的频率相当，则很难用滤波的办法消除，通常在信号源到当尖峰型串模干扰为主要干扰时，使用双积分AD转换器，因为它是输入电压在一段时间内的平均值，所以对瞬态干扰有较好的抑制作用。如果取积分周期等于主要串模干扰的周期或为整数倍，则通过积分比较变换后，对串模干扰有更好的抑制效果。,(2)模拟信号的处理在系统中，微处理器获取的被测模拟量信号的精度是至关重要的，而汽车上传感器送出的信号往往很小，有的是毫伏级甚至是微伏级，很容易被干扰噪声所淹没。,对于串模干扰主要来自电磁感应的情况，对被测信号应尽可能早地进行前置放大，从而达到提高回路中的信号噪声比的目的；或尽可能早地完成模数转换或采取隔离和屏蔽等措施。尽量用电流传输来代替电压传输。在一次表直接输出420mA的电流时，再并联一个250的精密电阻，使电流转换成15V的直流电压，然后进入AD转换器。在现代发展的微型传感器中，为了避免信号线传输过程中的干扰，常将放大线路与传感器做成一体，甚至将其进行AD转换，以数字量的形式输出。选用这类传感器，将使整个系统的可靠性和抗干扰能力大为加强。,(2)模拟信号的处理在系统中，微处理器获取的被测模拟量信号的精度是至关重要的，而汽车上传感器送出的信号往往很小，有的是毫伏级甚至是微伏级，很容易被干扰噪声所淹没。,从选择逻辑器件入手，利用逻辑器件的特性来抑制串模干扰。此时可采用高抗扰度逻辑器件，通过高阈值电平来抑制低噪声的干扰；也可采用低速逻辑器件来抑制高频干扰；当然也可以人为地通过附加电容器，以降低某个逻辑电路的工作速度来抑制高频干扰。对于主要由所选用的元器件内部的热扰动产生的随机噪声所形成的串模干扰，或在数字信号的传输过程中夹带的低噪声或窄脉冲干扰时，这种方法是比较有效的。采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应，并且使各个小环路的感应电动势互相呈反向抵消。选用带有屏蔽的双绞线或同轴电缆作信号线，且有良好接地，并对测量仪表进行电磁屏蔽。,(2)模拟信号的处理在系统中，微处理器获取的被测模拟量信号的精度是至关重要的，而汽车上传感器送出的信号往往很小，有的是毫伏级甚至是微伏级，很容易被干扰噪声所淹没。,2)共模干扰的抑制。,1)串模干扰的抑制。,在输入回路中接入模拟滤波器，如果干扰信号频率比被测信号频率高，可采用低通滤波器，如果干扰频率比被测信号频率低，则采用高通滤波器，若串模干扰信号落在被测信号频率的两侧时，需采用带通滤波器。若串模干扰和被测信号的频率相当，则很难用滤波的办法消除，通常在信号源到,图5-8两级阻容低通滤波网络,当尖峰型串模干扰为主要干扰时，使用双积分AD转换器，因为它是输入电压在一段时间内的平均值，所以对瞬态干扰有较好的抑制作用。如果取积分周期等于主要串模干扰的周期或为整数倍，则通过积分比较变换后，对串模干扰有更好的抑制效果。,对于串模干扰主要来自电磁感应的情况，对被测信号应尽可能早地进行前置放大，从而达到提高回路中的信号噪声比的目的；或尽可能早地完成模数转换或采取隔离和屏蔽等措施。,尽量用电流传输来代替电压传输。在一次表直接输出420mA的电流时，再并联一个250的精密电阻，使电流转换成15V的直流电压，然后进入AD转换器。在现代发展的微型传感器中，为了避免信号线传输过程中的干扰，常将放大线路与传感器做成一体，甚至将其进行AD转换，以数字量的形式输出。选用这类传感器，将使整个系统的可靠性和抗干扰能力大为加强。,从选择逻辑器件入手，利用逻辑器件的特性来抑制串模干扰。此时可采用高抗扰度逻辑器件，通过高阈值电平来抑制低噪声的干扰；也可采用低速逻辑器件来抑制高频干扰；当然也可以人为地通过附加电容器，以降低某个逻辑电路的工作速度来抑制高频干扰。对于主要由所选用的元器件内部的热扰动产生的随机噪声所形成的串模干扰，或在数字信号的传输过程中夹带的低噪声或窄脉冲干扰时，这种方法是比较有效的。,采用双绞线作信号引线的目的是减少电磁感应，并且使各个小环路的感应电动势互相呈反向抵消。选用带有屏蔽的双绞线或同轴电缆作信号线，且有良好接地，并对测量仪表进行电磁屏蔽。,2)共模干扰的抑制。,5.2汽车电脑内部电路的分析,1.Motronic1.5.4电脑的CPUB584682.点火控制电路3.空调继电器控制电路4.油泵继电器控制电路5.故障实例,5.2汽车电脑内部电路的分析,图5-9Motronic1.5.4电脑实物图,1.Motronic1.5.4电脑的CPUB58468,10CC3A1.eps,1.Motronic1.5.4电脑的CPUB58468,图5-11B58468内部结构框图,1.Motronic1.5.4电脑的CPUB58468,表5-1CPU-B58468各脚功能说明表,2.点火控制电路,(1)霍尔式传感器工作原理霍尔原理如图5-12所示。(2)霍尔效应式点火信号发生器的工作原理霍尔信号发生器正是利用霍尔现象来产生点火信号的。(3)点火控制电路分析,(1)霍尔式传感器工作原理霍尔原理如图5-12所示。,图5-12霍尔原理,(2)霍尔效应式点火信号发生器的工作原理霍尔信号发生器正是利用霍尔现象来产生点火信号的。,图5-13霍尔信号发生器a)霍尔信号发生器的组成b)叶片在气隙内c)叶片不在气隙内,(2)霍尔效应式点火信号发生器的工作原理霍尔信号发生器正是利用霍尔现象来产生点火信号的。,图5-14霍尔信号发生器的输出信号,(3)点火控制电路分析,图5-15电脑内部部分电路原理图,(3)点火控制电路分析,图5-16B58290的引脚功能定义,3.空调继电器控制电路,4.油泵继电器控制电路,5.故障实例,图5-17Motronic1.5.4电脑电源部分电路图,5.3汽车电脑数据综合处理与检修,5.3.1电脑芯片的识别5.3.2汽车电脑的检修过程5.3.3玛瑞利单点电脑逻辑电路的检修5.3.4电脑芯片的参数测量对比法5.3.5汽车电脑软件数据的检修过程,5.3.1电脑芯片的识别,1.电脑芯片引脚顺序的识别方法2.汽车芯片端子说明3.常用EEPROM数据特殊芯片的识别4.汽车电脑常用存储器的分类,1.电脑芯片引脚顺序的识别方法,图5-18EEPROM芯片24系列,1.电脑芯片引脚顺序的识别方法,图5-19EEPROM芯片93系列,1.电脑芯片引脚顺序的识别方法,图5-20EEPROM芯片93C56外形,2.汽车芯片端子说明,表5-2汽车芯片端子说明表,3.常用EEPROM数据特殊芯片的识别,1)标准芯片93系列封装引脚排列如图5-21所示，该芯片在电路板上的特点是第5脚接地(也称搭铁)，第7脚悬空或6、7、8脚连接在一起。2)非标准芯片93系列封装引脚排列如图5-22所示，该芯片在电路板上的特点是第7脚接地(也称搭铁)，第1脚悬空或1、2脚连接在一起。3)14脚93CS56与8脚93C56引脚对应图如图5-23所示。,1)标准芯片93系列封装引脚排列如图5-21所示，该芯片在电路板上的特点是第5脚接地(也称搭铁)，第7脚悬空或6、7、8脚连接在一起。,2)非标准芯片93系列封装引脚排列如图5-22所示，该芯片在电路板上的特点是第7脚接地(也称搭铁)，第1脚悬空或1、2脚连接在一起。,图5-21标准芯片93系列,2)非标准芯片93系列封装引脚排列如图5-22所示，该芯片在电路板上的特点是第7脚接地(也称搭铁)，第1脚悬空或1、2脚连接在一起。,图5-22非标准芯片93系列,3)14脚93CS56与8脚93C56引脚对应图如图5-23所示。,图5-2314脚93CS56,4.汽车电脑常用存储器的分类,(1)816引脚存储器按封装分有直插型、贴片型；按数据系列分有24xxxx系列，25xxxx系列，31xxxx系列，35xxxx系列，59xxxx系列，68xxxx系列，85xxxx系列，89xxx系列，93xxx系列，95xxx系列，97xxx系列，Bxxxxx系列，Cxxxxxx系列，Dxxxx系列，PDHxxxx系列，SSTxxxxx系列,Xxxxxxxxx系列，非标准93Cxxx系列等，汽车常用各系列EEPROM芯片型号(直插型、贴片型)如表5-3所示。(2)2054引脚存储器主要用于Bootloader程序存储，包括ATxxxxx系列(含单片机ATMEGA8L系列)，AVPxxxx系列，PICxxxx系列，ImBusxxxx系列，MCxxxxx系列，AMxxxx系列等。,4.汽车电脑常用存储器的分类,(3)CPU四方型存储器EEPROM内置在CPU里，数据安全级别很高，主要应用在中高档汽车电脑上，如表5-4所示。,(1)816引脚存储器按封装分有直插型、贴片型；按数据系列分有24xxxx系列，25xxxx系列，31xxxx系列，35xxxx系列，59xxxx系列，68xxxx系列，85xxxx系列，89xxx系列，93xxx系列，95xxx系列，97xxx系列，Bxxxxx系列，Cxxxxxx系列，Dxxxx系列，PDHxxxx系列，SSTxxxxx系列,Xxxxxxxxx系列，非标准93Cxxx系列等，汽车常用各系列EEPROM芯片型号(直插型、贴片型)如表5-3所示。,表5-3816引脚EEPROM芯片型号表,(2)2054引脚存储器主要用于Bootloader程序存储，包括ATxxxxx系列(含单片机ATMEGA8L系列)，AVPxxxx系列，PICxxxx系列，ImBusxxxx系列，MCxxxxx系列，AMxxxx系列等。,(3)CPU四方型存储器EEPROM内置在CPU里，数据安全级别很高，主要应用在中高档汽车电脑上，如表5-4所示。,表5-4四方型内置EEPROMCPU芯片型号表,5.3.2汽车电脑的检修过程,(1)喷油器电源电路喷油器电路分为电源电路和发动机电脑控制电路两部分。(2)发动机电脑控制电路发动机电脑依据负载、转速以及各种修正信号进行运算，由输出电路输出喷油器脉冲信号，并由驱动电路放大电压信号，再接到NPN功率晶体管的基极(b)，使晶体管执行脉冲频率的开关动作，即完成喷油器电磁线圈的通电与断开的动作。(3)喷油器电路故障分析执行喷油器开关动作的控制电路，是由晶体管控制喷油器线圈的搭铁回路，晶体管的集电极(c)连接喷油器，发射极(e)搭铁。,5.3.2汽车电脑的检修过程,(4)喷油器电路检测方法可以使用数字万用表、示波器或LED测试灯等工具，严禁带电插拔线束插头，或使用指针式万用表或大功率测试灯，以免引起瞬间大电流造成发动机电脑内部晶体管损坏。,(1)喷油器电源电路喷油器电路分为电源电路和发动机电脑控制电路两部分。,(2)发动机电脑控制电路发动机电脑依据负载、转速以及各种修正信号进行运算，由输出电路输出喷油器脉冲信号，并由驱动电路放大电压信号，再接到NPN功率晶体管的基极(b)，使晶体管执行脉冲频率的开关动作，即完成喷油器电磁线圈的通电与断开的动作。,(3)喷油器电路故障分析执行喷油器开关动作的控制电路，是由晶体管控制喷油器线圈的搭铁回路，晶体管的集电极(c)连接喷油器，发射极(e)搭铁。,(4)喷油器电路检测方法可以使用数字万用表、示波器或LED测试灯等工具，严禁带电插拔线束插头，或使用指针式万用表或大功率测试灯，以免引起瞬间大电流造成发动机电脑内部晶体管损坏。,5.3.3玛瑞利单点电脑逻辑电路的检修,(1)时钟信号时钟信号是逻辑电路同步的基础，没有时钟信号，逻辑电路就会瘫痪。(2)复位信号复位信号是逻辑电路的启动指令，由L9170产生，接通电源通电后在8脚产生一定时间的低电平延迟信号，然后跳到高电平，用示波器SCAN档在通电瞬间测量8脚应能看到明显的低电平延迟及跳变过程，如果没有说明L9170内部复位电路损坏，更换L9170。(3)数据及地址信号测量在CPU的数据及地址线上应能测到如图5-25所示的波形。,(1)时钟信号时钟信号是逻辑电路同步的基础，没有时钟信号，逻辑电路就会瘫痪。,图5-24时钟信号波形,(2)复位信号复位信号是逻辑电路的启动指令，由L9170产生，接通电源通电后在8脚产生一定时间的低电平延迟信号，然后跳到高电平，用示波器SCAN档在通电瞬间测量8脚应能看到明显的低电平延迟及跳变过程，如果没有说明L9170内部复位电路损坏，更换L9170。,(3)数据及地址信号测量在CPU的数据及地址线上应能测到如图5-25所示的波形。,图5-25数据波形,5.3.4电脑芯片的参数测量对比法,(1)帕萨特四缸机发动机电脑各芯片位置、型号数据的测量(2)68针电脑各插脚与电脑地线搭铁之间电阻值的测量(3)68针电脑各插脚与电脑地线搭铁之间的空载电压值的测量,5.3.4电脑芯片的参数测量对比法,图5-2668脚电脑芯片位置示意图,5.3.4电脑芯片的参数测量对比法,图5-27电脑插脚示意图,(1)帕萨特四缸机发动机电脑各芯片位置、型号数据的测量,1)S100B58368主处理器84脚电压参考如表5-5所示。2)S101B57826芯片28脚电压参考如表5-6所示。,1)S100B58368主处理器84脚电压参考如表5-5所示。,表5-5S100B58368主处理器84脚电压参考表,2)S101B57826芯片28脚电压参考如表5-6所示。,表5-6S101B57826芯片28脚电压参考表,(2)68针电脑各插脚与电脑地线搭铁之间电阻值的测量,1)电脑各插脚与电脑地线(黑笔)搭铁之间的电阻值(k)，测量值参照如表5-7所示。2)电脑各插脚与电脑地线(红笔)搭铁之间的电阻值(k)，测量值参照如表5-8所示。,1)电脑各插脚与电脑地线(黑笔)搭铁之间的电阻值(k)，测量值参照如表5-7所示。,表5-7插脚与电脑地线(黑笔)搭铁之间的电阻值参考表,2)电脑各插脚与电脑地线(红笔)搭铁之间的电阻值(k)，测量值参照如表5-8所示。,表5-8插脚与电脑地线(红笔)搭铁之间的电阻值参考表,(3)68针电脑各插脚与电脑地线搭铁之间的空载电压值的测量,表5-9插脚与电脑地线搭铁之间的空载电压值参考表,5.3.5汽车电脑软件数据的检修过程,1.数据提取常用的几种接线方法2.在做免拆读写时一定要注意不要把线接错。3.UPA一定要把晶体管的一脚焊开。4.在读写93CXX系列时一定要注意芯片6脚是和8脚连接还是和5脚连接，如6脚和8脚连接用16位来读写，如6脚和5脚连接用8位来读写。2.数据提取中的注意事项3.数据对比或替换4.数据及地址信号测量确定5.汽车电脑的软件数据检修后的在车检测步骤1.MOTOROLA编程器与CPU的硬件连接,5.3.5汽车电脑软件数据的检修过程,2.MOTOROLA编程器的软件操作1.汽车电脑的分类？2.汽车电脑的构成与工作过程？3.汽车电脑输入信号的处理方法有哪些？4.Motronic1.5.4电脑点火电路的原理？5.汽车电脑的硬件检修步骤与方法？6.汽车电脑的软件数据检修步骤与方法？,1.数据提取常用的几种接线方法,(1)EEPROM摘取法根据维修的需要，直接把EEPROM程序芯片或CPU摘取下来，安装在专用的适配器上，进行数据的读出、显示、保存、改写或替换，如图5-28、图5-29所示。(2)免拆连线法根据维修的需要，直接把EEPROM程序芯片或CPU的与适配器对应的各功能脚用导线连接起来，进行数据的读出、显示、保存、改写或替换，如图5-30、图5-31、图5-32和图5-33所示。,(1)EEPROM摘取法根据维修的需要，直接把EEPROM程序芯片或CPU摘取下来，安装在专用的适配器上，进行数据的读出、显示、保存、改写或替换，如图5-28、图5-29所示。,图5-28EEPROM摘取法,(1)EEPROM摘取法根据维修的需要，直接把EEPROM程序芯片或CPU摘取下来，安装在专用的适配器上，进行数据的读出、显示、保存、改写或替换，如图5-28、图5-29所示。,图5-29芯片适配器,(1)EEPROM摘取法根据维修的需要，直接把EEPROM程序芯片或CPU摘取下来，安装在专用的适配器上，进行数据的读出、显示、保存、改写或替换，如图5-28、图5-29所示。,图5-30EEPROM免拆连线法,(2)免拆连线法根据维修的需要，直接把EEPROM程序芯片或CPU的与适配器对应的各功能脚用导线连接起来，进行数据的读出、显示、保存、改写或替换，如图5-30、图5-31、图5-32和图5-33所示。,图5-31CPU免拆连线法,(2)免拆连线法根据维修的需要，直接把EEPROM程序芯片或CPU的与适配器对应