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摘要：汽车发动机是汽车的核心部件之一，发动机的性能与安全直接影响着车俩的驾驶性能以及驾驶安全。关于汽车发动机，其内部的冷却系统一直是影响发动机运作的重要工作系统，传统的冷却系统无法智能的检测到发动机的实际温度，所以在进行冷却时会出现很多问题，无论是冷却不足还是冷却过度都会对发动机造成实际的伤害，因此需要对传统的冷却系统加以改良。随着科学技术的发展，电子技术以及计算机技术能够被广泛的应用到汽车的内部系统之中，而智能型单片机的出现能够有效的改善传统冷却系统的问题，使得汽车发动及冷却系统更加智能化。
关键词：单片机控制；汽车发动机；冷却系统
1单片机控制系统的构成和工作原理
1.1对控制部分的要求
该系统是发动机中非常重要的系统之一，主要由散热风扇、散热器、水泵与节温器等元部件组成。整套系统负责完成水循环冷却工作，通过冷却系统，帮助发动机降温，使得企业内部一些受热零件处于正常的温度下进行工作。可以有效的环节零部件的损耗问题。要想在冷却系统中，通过单片机实现智能控制，除了要加入单片机之外，还有对传统的零部件进行更换，使用电控冷风扇代替传统的冷却风扇、用电控节温器代替传统的石蜡节温器，并增加电控导风板进一步提高单片机的抗干扰性以及抗震动性。
1.2系统构成
在上文提到，由单片机作为核心的新型冷却系统包括了电控冷却风扇、电控节温器、电控导风板等部件。电控冷却风扇由电动机驱动；电控节温器是利用了热胀冷缩原理，当温度上升时电控节温器中的双金属片会产生变形，进而触发节温阀旋转，进而实现对冷却液的控制。电控导风板由双向电机带动，用双向电机的正反转来控制导风板的开启和关闭。
1.3单片机控制系统工作原理
单片机就是单片式微型计算机。单片机和单片机进行工作的时候所需要的电源以及其他相关的部件，可以共同组成一个最小的系统单元。这样就能够保障单片机会一直是一个正常工作的状态。对于这个系统来说，电源和时钟等电路是这个单片机必要要具备的部件之一。以某种程度上，整个系统的核心部分就是这个最小的单元系统。所以，单片机具备了重量轻、体积小、性价比高等优点。
当发动机冷却液温度出现变化后，可以通过温度传感器进行感应，系统会将温度信号进行处理，转变成为压力模拟信号。将信号送入A/D转换器（ADC0809）中INO信号通道。模拟电压信号还需要通过A/D转换器转换成为数字信号，传输到单片机之中，单片机会分析、处理对应信号，并完成对电路的控制，进而实现对节温器的电加热继电器、导风板双向电机继电器和冷却风扇电机继电器的控制。系统工作原理如图1所示。
2系统硬件结构
2.1单片机
本次选用的单片机由Inter公司生产，是著名的MCS-51系列。这种单片机+5V供电，40脚封装，32根I/0线，HMOS工制造技术，布尔操作处理功能单片机，该单片机能够有效的完成信号分析、处理等工作，是整个系统的核心部件。我们所选择的处理器，是一款功能强大的单片机，这款处理器之所以非常的简单、可靠，就是因为在这款处理器内部有着完善的系统。在设计最小应用系统的时候，我们只需要把STC89C52处理器，连接上电源电路和时钟电路，就可完成一个小的系统单元。
2.2电源电路
直流电源+12V经稳压芯片CN7805转换，得到+5V稳定直流电压，与直流电源-12V构成二级输出电源。此外，外接有滤波作用的电容和隔离作用的二级管，从而使输入电压稳定、输入信号可靠。
2.3A/D转换器单片机接口电路
采用ADC0809，二进制输出、逐次比较型转换器。本系统温度模拟量通过通道INO输入ADC0809，再由ADC0809模数转换后输入单片机。
2.4自动复位电路
如果此套系统在实际运作时发生错误，ADC0809的中断申请信号会通过电压跟随器的处理，产生一组高电平信号。这个高电平信号能够将三极管基极嵌到高电位，使得三极管导通。由NE555定时器组成的多谐振荡器开始向单片机发复位脉冲，引导单片机复位。这时候，系统就可以重新回到正常的工作状态，完成对错误操作的规避，并且在系统恢复之后，产生的高电平会转变为低电平。定时器在低电平的控制下便会停止工作，在复位电路当中，还有手动复位的方法，这是除了上述复位方法之外的最为主要的复位电路。这我们这套系统中，就是通过手动复位来进行操作。其中可以通过按键的方式可以完成手动复位。这个一般有两种方式，电平方式和脉冲方式。如图2所示。
2.5控制驱动电路
单片机输出的控制信号首先送入电容和电阻构成的延时电路。经延时处理后，再送入继电器驱动三极管基极，由驱动三极管控制执行元件的继电器，从而控制执行元件。电路图如图3所示：
在进行新型冷却的研制和制作之后，在最后的调试阶段，必须要首先进行其中硬件的具体情况以及在涉及的过程中是否有与现实实际操作相悖的情况，并且要对其操作的简便性进行一些适当的信息收集，另外，也需要在实际的操作过程采用分段调试的方式，这样可以使得调试的结果更加完善和全面，从局部调试到全面调试都结束之后，可以再将其组合成为一个可以使用的整体。
3结束语
随着科学技术的不断发展，由单片机作为核心的智能化的冷却系统得到了广泛的应用，帮助汽车发动机更加精确的进行温度控制，通过对发动机实际温度的检测，更加智能、精确的进行冷却工作，这不但能够大大提高发动机的使用寿命，而且能够有效提高冷却系统的工作效率，并且降低系统消耗，达到节能减排的作用。这不但能够使得企业引擎的工作更加智能化与科技化而且符合我国保护环境、坚持可持续发展的战略目标，可谓说意义重大。
参考文献：
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[3]于奔淼.基于模糊PID的汽车发动机冷却控制系统研究[J].中国高新技术企业，2016(28):18-19.
论文作者:姚文天
论文发表刊物:《防护工程》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/22
标签：单片机论文; 系统论文; 信号论文; 电路论文; 电控论文; 发动机论文; 工作论文; 《防护工程》2018年第23期论文;