近年来随着稀薄燃烧技术在发动机领域中的广泛应用，普通的开关型氧传感器已不能满足空燃比闭环控制的要求，取而代之的是控制精度更高的线性输出宽域氧传感器。宽域氧传感器(Universal Exhaust Gas Oxygen Sensor，简称UEGO)能够提供可燃混合气不同混合状态的准确空燃比反馈信号给发动机电子控制单元ECU(Electronic Control Unit，简称ECU)，而不像普通氧传感器那样只能反映可燃混合气是稀或浓两种混合状态。宽域氧传感器是一种氧化锆型宽域空燃比传感器，由一个能检测出化学计量比的氧传感器和检测临界电流的氧泵组成，即在普通开关型氧传感器的基础上加上一个氧泵组成。这种传感器在稀燃发动机混合气空燃比控制上起着极其重要的作用。宽域氧传感器的出现可以说在一定程度上弥补了开关型氧传器无法实现的功能，实现了混合气空燃比的量化控制。宽域氧传感器属于可控制的传感器，它在工作过程中的电流和温度等信号需要进行控制，故宽域氧传感器的使用需配备相应的电子控制单元。有的控制单元是集成在发动机电子控制单元ECU中的，也有的控制单元是独立存在的。本课题的主要任务就是设计一个独立的宽域氧传感器控制单元。本论文的目的是设计宽域氧传感器的控制单元，包括硬件电路部分和控制软件部分。宽域氧传感器接口控制单元硬件电路部分包括控制单元微控制器模块及其外围电路、宽域氧传感器接口电路集成模块及其外围电路、液晶显示模块电路、电源电路和串行通讯接口电路等。在完成硬件电路的前提下，以C语言为开发工具编制了系统主程序及相关子程序，实现了宽域氧传感器接口控制单元的功能。论文首先对宽域氧传感器、微控制器和宽域氧传感器接口电路集成模块进行了深入的研究；其次在理论基础上，设计了宽域氧传感器控制单元硬件电路。通过对电路的仿真和电路板的检测，验证了硬件电路的可靠性。随后进行控制系统软件程序设计，完成了对宽域氧传感的信号采集和液晶显示。最后在发动机试验台架上对宽域氧传感器接口控制单元进行系统试验，试验结果表明本控制单元能够采集宽域氧传感器的反馈信号并且可以进行实时数据显示，该控制系统是可行的。