摘 要

偏心轴相位传感器在装备电子气门控制系统时探测偏心轴的位置，偏心轴调整凸轮轴时，使得在每种运行每种状态下都能达到最佳的进气门升程，所以偏心轴相位传感器的工作状态直接影响汽车的运行状态，所以对偏心轴相位传感器的工作状态进行监测测试由为重要，设计一款偏心轴相位传感器的测试系统，可以实时监测偏心轴的工作状态，大大的提高汽车的运行状态。

偏心轴相位传感器测试系统首先要基于其功能需求分析完成系统硬件功能模块的搭建，系统硬件功能模块的需求解析，首先需要通过人机交互界面对偏心轴相位传感器测试所需参数进行设定，微控制器收到相关参数后通过接口电路偏心轴相位传感器进行控制，使其完成相应的动作，测试回路中相关物理量的改变被传感器捕获，进而通过高速AD转换为数字量后读入处理器，并在微处理器中进行计算和分析处理后获得测试结果。偏心轴相位传感器测试系统包含，硬件电路设计，其中包含电压采集电路设计，复位电路设计，外部时钟电路设计，单片机的选型，AD芯片的选型，数码管显示器的选型，软件设计基于51单片机的软件设计，主要进行电压的采集和显示。本文针对偏心轴相位传感器的工作时，进行方案的论证，最终选择测量电压的变化，观测电压的变化，利用设计的硬件电路及51单片机进行电压的采集和显示，达到测试系统的效果。

经实验，本软件可以在偏心轴相位传感器正常工作的情况下，根据测量电压的状态，可以基本确定偏心轴传感器的工作状态，其中不足之处在于，对于人机交互的界面设计简单，利用单片机和数码显示管达到显示的效果，基于单片机的偏心轴相位传感器测试系统操作简单直观，成本较低。总之，实验证明了本文设计的正确性，达到了期望值，具有很好的实用性

关键字：偏心轴相位传感器；51单片机；AD转换

Abstract

The eccentric shaft phase sensor detects the position of the eccentric shaft when it is equipped with the electronic valve control system. When the eccentric shaft adjusts the camshaft, it can achieve the best intake valve lift in each state.
  Eccentric axis phase sensor testing system based on its functional requirements analysis to complete the system hardware function module building, the system hardware function module requirements analysis, first need to be through the human-computer interaction interface face eccentric axis phase sensor testing parameters set, the microcontroller received the relevant parameters through the interface circuit eccentric axis phase sensor control, so that it completes the corresponding action, the test loop related physical quantity changes are captured by the sensor, and then through high-speed AD conversion to digital quantity read into the processor, and in the microprocessor calculation and analysis of the test results. Eccentric axis phase sensor test system includes, hardware circuit design, which includes voltage acquisition circuit design, reset circuit design, external clock circuit design, single chip selection, AD chip selection, digital tube display selection, software design based on 51 single chip computer software design, mainly for voltage acquisition and display. In this paper, the scheme of the eccentric axis phase sensor is demonstrated, and the final choice is to measure the change of voltage, observe the change of voltage, and use the designed hardware circuit and 51 single chip microcomputer to collect and display the voltage to achieve the effect of the test system.
   Through experiments, the software can basically determine the working state of the eccentric axis sensor under the condition that the eccentric axis phase sensor is working normally, according to the state of measuring voltage. The deficiency is that the interface design for human-computer interaction is simple, the display effect is achieved by using single chip microcomputer and digital display tube, and the test system of eccentric axis phase sensor based on single chip microcomputer is simple and intuitive, and the cost is low. In a word, the experiment proves the correctness of the design, reaches the expected value, and has good practicability

Key Words：eccentric axis phase senso ; 51MCU; AD conversion

目录

第一章 绪论 2

1.1研究目的及意义 2

1.2 国内外的研究现状 2

1.3 研究内容说明 4

第二章 方案设计与论证 5

2.1 系统测试原理及方案设计 5

2.2 测试传感器到靶轮的距离 5

2.3 测量阻值 6

2.4 测量电压 6

2.5 方案比较 6

第三章 硬件系统设计 8

3.1电路设计方案及说明 8

3.1.1 ADC0809模数转换芯片 8

3.1.2 AT89C51单片机 11

3.1.3共阳数码管显示器 12

3.1.4 整体工作原理 13

3.2 单元电路设计 14

3.2.1 待测信号源单元电路 14

3.2.2 单片机控制单元 14

3.2.3 外部时钟电路 15

3.2.4 复位电路 15

3.3 硬件系统设计整体框图 15

第四章 软件系统设计 17

4.1 总体设计流程图 17

4.2 程序设计 17

第五章 仿真结果展示及总结 21

5.1 仿真结果展示 21

5.2 总结 22

第六章 参考文献 23

致谢 25

第一章 绪论

1.1研究目的及意义

宝马发动机偏心轴传感器在装备电子气门控制系统时探测偏心轴的位置。通过测量偏心轴转角，从而为调节功能提供实际参数。偏心轴传感器将偏心轴位置发送给气门行程控制单元或DME，进而调整凸轮轴，使得在每种运行状态下都能达到最佳的进气门升程（进气门升程可无级调整）。偏心轴由电子气门控制伺服电动机调整，其测量角度范围为180。

偏心轴相位传感器故障影响当公用的P- CLKS信号丢失则两路相互独立的角度传感器信号均无信号，当偏心轴感器任何一路信号缺失（开路或短路），则VVT进人紧急模式。进人紧急模式后DME会试图让气门开度变到最大，用节气门来控制进气量。从ISID读数可以看到MAP不再是5000Pa（50mbar），而是随负荷、转速变化的偏心轴位置传感器的中心磁轮安装螺栓为不锈钢材质，如果更换了已经被磁化的螺栓或用一个普通螺栓代替，则偏心轴位置传感器完全失效，此时发动机可能无法起动。所以对偏心轴相位传感器的工作状态进行检测尤为重要。

1.2 国内外的研究现状

汽车上所使用的控制系统从功能上可分为传感器单元、控制单元和执行单元3部分。其中，传感器单元是汽车智能化的标志，具有独特而重要的地位，其质量的优劣直接影响到能否实现对汽车其他部位的有效监测和控制，从而影响汽车的整体性能。因此，传感器生产厂商或整车生产厂商在传感器出厂或安装到整车前，需要一种手段来对传感器进行评价和验证。