汽车油量检测器的设计与实现毕业设计 精品Word格式.docx
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信息工程系
班级:
电子信息工程
姓 名:
指导教师:
年月日
摘要
随着社会的不断进步和经济的不断发展,越来越多的汽车已经进入了千家万户,汽车已经成为很多家庭的代步工具。
燃油是汽车行驶的必要条件,人们在驾车出行时,油量的多少是必须要考虑的重要因素,所以时刻可以掌握油箱里油量的多少是每个司机的愿望。
传统的油量检测仪表依然是三刻度式的仪表,这种仪表油量的显示是受油量传感器的约束的,驾驶员只能定性的了解油量的多少,没有精度可言。
为了方便,必须开发出一种新型的汽车油量检测系统,驾驶员可以通过这个检测系统形象、直观的看出汽车油箱内剩余的油量,还可以在油箱剩余油量降低或者高达到一定值时发出声光报警,以提醒驾驶员做出正确的处理措施。
本设计汽车油量检测器以protel和proteus为开发工具,并且采用C语言编程设计。
本设计以STC89C52为核心器件,辅以压力传感器、A\D转换器、LCD1602显示电路、报警电路等组成,压力传感器的压力采样值的范围只有0~5mv,而ADC0832只能识别伏级电压,所以在压力传感器和ADC0832之间必须接入一个信号放大器AD620AN,将电压放大到0~5v,然后通过传感器压力变化与电位差变化的对应关系,将油量的剩余量转换成电信号,经过A\D转换器后,由单片机处理后的油量值通过LCD电路显示出来。
本设计经过硬件调试后,已经实现了本设计的所有要求。
当压力传感器采集到压力信号时,油量值可以通过LCD液晶屏显示出当前的油量,并且随着压力的增大油量值依次显示0~50L。
同时当油量值大于45L时,电路自动声光报警,提醒驾驶人来处理;
而当存油量小于10L时,电路声光报警,提醒司机加油,以保护油泵,并于液晶显示当前油量的标准差。
关键词压力传感器油量检测单片机
TheDesignAndImplementationofAutomobileOilAmountDetector
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentofsocietyandeconomy,moreandmorevehicleshaveenteredthousandsofhouseholdsandthecarshasbecomealotoffamilies'
walkingtools.Becausefuelisanecessaryconditionfortheautomobile,sowhenpeoplearedrivingtheamountoftheoilisanecessaryfactor。
Anditisawishtomastertheamountoftheautomobileoilateverytime。
Thetraditionalinstrumentforoilmeasuringisstilltheinstrumentofthreedial.Forconvenience,wemustdevelopanewtypeofvehicleoildetectionsystem,withwhichthedriverscanknowtheoilremindedamagelyandintutively。
Inaddition,whentheresidualoilvolumedownoruptoacertainvaluethecircuitalarmswithlightandsound,sothatthedrivercandealwithitcorrectly.
ThedesignoftheautomobileoilamountdetectorisdesignedwithProteldxpandProteusandprogrammedwiththeClanguage。
ThesignalchipmicrocomputerSTC89C52istreatedasthecoredeviceinthedesignoftheautomobileoilamountdetector,whichisconsistofapressuresensor、aA\Dconverter、aLCDdisplaycircuitandaalarmcircuit。
Therangeofthepressuresampleofthepressuresensorisonly0mvto5mv.BecausetheADC0832canonlyidentifythelevelofvolt,wemustconnecttheAD620ANwhichisasignalamplifierbetweenthepressuresensorandtheADC0832,whichcanenlargethevoltagetotherangefrom0vto5v.Andthen,thesystemconvertedtheresidualoilvolumeintoelectricalsignalswiththerelationshipbetweenthepressure'
schangeandthepotentialdifferenceofthesensor.Then,theelectricalsignalsarehandledwiththeA\DconverterandthesignalchipmicrocomputerSTC89C52.Whilefinished,thedatawillshowthroughtheLCDcircuitatareal-time.
Thedesignhasachievedatalltherequirements.Whenthepressuresensorcollectsthepressuresignal,theoilvaluewillshowbytheLCD.Withtheincreaseofpressure,theoilvaluewillshowfrom0Lto50L.Atthesametime,whentheoilismorethan45L,thecircuitwillalarmwithlightandsound,sothanitcanremindthedrivertohandle.Andandwhentheoilislessthan10L,thecircuitwillremindthedrivergas.Atthesametime,theamountoftheoil'
sstandarddeviationwillshowwiththeLCDcircuit.
Keywords:
pressuresensor;
oilquantity;
detection;
microcomputer
1引言
随着经济的飞速发展和汽车的快速更新换代,家家户户已经离汽车越来越近,同时随着人们生活水平的逐渐提高,人们需要的不再仅仅是拥有一辆普通的车,而是对汽车的质量和性能有了更好的要求
。
人们对汽车的需求日益增大,汽车产业的迅速发展同时也带动了汽车各项技术的发展,汽车传感器是汽车电子技术领域研究的核心内容,传统的传感器逐渐被微型化、多功能化、集成化和智能化得传感器取代
汽车在行驶过程中离不开燃油,因为汽车油箱剩余油量过多或过少都会影响车辆的性能和汽车的正常使用,所以驾驶员时刻掌握油箱剩余的油量是必须的。
目前在大多数轿车上使用的汽车仪表内的燃油表仍为三刻度式仪表,这种燃油表由于受油量传感器的限制,驾驶人员只能定性地了解油箱内剩余的燃油量,毫无精度可言。
汽车的油箱油量检测通常是由水平检测器(一个与仪表板油量计串接的由浮标控制的浮筒式电位器系统)来完成的。
当油箱储满燃油时,浮标动臂升起,将电位器的阻值调至最小(也有部分车型是将电位器的阻值调至最大),使油量计(实际上是一只毫安表)的指针作满标度的偏转;
当油箱中的油量水平下降时,可变电阻器的阻值被调高(或调低),流过系统回路的电流将随之变化,油量计的指针读数也变小。
这种传统检测油量的方式电路简单易行,但是耗电量大,元件老化快,最主要的问题是测量和显示精度不够,只能对油料的液位进行检测
随着电子技术的飞速发展,电子控制电路在日常生活中有着大量的应用,各种报警专用集成电路、LCD油量数字显示电路、传感器的不断推出,我们完全可以克服传统检测手段中不能直接读出实时油量的弊端,我们的研究方向是开发出一种新型的方便人们使用的汽车油量检测器,驾驶员通过这个检测器可以实时的、形象直接的读出油箱剩余的油量,并且当油量过多或者过少时检测器都可以发生实时报警,提醒驾驶员做出相应正确的处理方法。
本设计以STC89C52为核心,辅以压力传感器、A/D转换器、LCD显示模块、电源模块、报警模块等组成。
本测量系统由电源模块向单片机供电,通过传感器压力变化与电位差变化的对应关系,将油位高度转换成电信号,经过A/D转换器后,由单片机处理,经过CPU的计算,得到各项参数的实际值,并定时地存入E2PROM中,且通过LCD模块显示出实时油箱里的油量。
当油量过多或过少时,信号通过A/D转换器接入单片机,经单片机处理后,控制报警模块发出灯光闪烁和报警声。
本设计给出了系统的总体方案,系统的方案论证,系统的软、硬件设计。
其中方案论证中具体论证了单片机、数据采集、模数转换、显示器件的选择理由;
硬件设计包括了电源电路、单片机最小系统、模数转换电路、显示电路和报警电路;
软件设计包括了系统主程序、模数转换子程序、显示子程序和报警子程序。
本设计预期结果可以通过LCD显示模块将压力传感器得到的压力信号以数字的形式显示出来,随着压力的增大,即油箱内油量的增多,LCD可以依次显示0~50L;
并且当油量过多或过少时声光报警,这样的设计将会方便驾驶员随时对油箱剩余油量的了解,做出相应的措施,以保护油箱和保证车辆的正常运行。
2系统简介
2.1设计方案简介
本设计以单片机STC89C52为核心器件,系统检测电路主要包括电源模块、数据采集模块、单片机及最小系统、LCD1602显示模块、报警模块等,主要器件包括压力传感器、信号放大器AD620AN、ADC0832、STC89C52、LCD1602、蜂鸣器、LED灯等。
本设计设计框图如图2-1所示:
图2-1系统设计总框图
2.2芯片的选择及介绍
2.2.1压力传感器
压力传感器是工业实践中最为常用的一种传感器,其广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电、铁路交通、智能建筑、生产自控、航空航天、军工、石化、油井、电力、船舶、机床、管道等众多行业,下面就简单介绍一些常用传感器原理及其应用
称重传感器的原理及使用
1平行梁称重传感器的外形:
实验电子秤、邮政电子秤、厨房电子秤等一般选用双孔悬臂平行梁应变式称重传感器。
它的特点是:
精度高、易加工、结构简单紧凑、抗偏载能力强、固有频率高
其典型结构如
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