專利名稱：一種基于單片機的汽車燃油量測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及汽車輔助安全領(lǐng)域，具體的說，涉及一種基于單片機的汽車燃油
量測量裝置。
背景技術(shù)：
汽車燃油表可以精確告訴汽車主人汽車耗油多少，油箱還剩多少存儲量。汽車主人也依據(jù)燃油表的顯示來做出是否需要加油或者還可以行駛多少里程的判斷。燃油表就相當于汽車生命的警示燈。它也可以更加先進精確地顯示汽車每公里耗油值，來判斷汽車耗油量大小是否節(jié)約用油。除此之外，汽車燃油表甚至可以顯示汽車行駛里程表，可存儲實時測量數(shù)據(jù)三個月，用于數(shù)據(jù)管理。目前，大部分汽車油箱內(nèi)油量的測量還是采用傳統(tǒng)方法，即油箱內(nèi)有一個浮子連接一根金屬桿，金屬桿的尾部經(jīng)由一個可移動的節(jié)點連接到一個可變電阻，進而連接到儀表盤的油量表上。浮子位置的變化反映在可變電阻阻值的變化上，通過測量表具輸出現(xiàn)存油量。這種測量方法在路面顛簸、汽車起動、急停等狀態(tài)下會出現(xiàn)油表指針擺動，影響燃油存星顯不精度。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有汽車燃油表在眾多狀態(tài)下指針擺動、精度受影響的現(xiàn)狀，本實用新型的目的在于，提供一種基于單片機的汽車燃油量測量裝置。為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本實用新型采取如下的技術(shù)解決方案一種基于單片機的汽車燃油量測量裝置，包括油箱，其特征在于，在油箱底部中央設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器與單片機相連接，在單片機上還連接有觸發(fā)器和顯示器。本實用新型的其他特點是所述的塊單片機采用MC9S12DG128型16位單片機。所述的壓力傳感器采用PTP704耐腐蝕壓力傳感器。所述的觸發(fā)器采用⑶4013雙D觸發(fā)器。所述的顯示器選擇帶有中文字庫的液晶顯示模塊LCM12864ZK。本實用新型的基于單片機的汽車燃油量測量裝置，將原機械浮子用壓力傳感器代替，壓力傳感器安置于油箱底部中央，通過傳感器壓力變化與電位差變化的對應(yīng)關(guān)系，將油位高度轉(zhuǎn)化成電信號，經(jīng)由單片機系統(tǒng)在一段時間區(qū)域內(nèi)采樣后對數(shù)據(jù)取平均值，得到本時間段內(nèi)的油量，輸出到液晶顯示器上。

圖I是本實用新型的裝置結(jié)構(gòu)圖；圖2是CD4013電路圖；圖3是裝置工作流程圖。、[0016]
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
如圖I所示，本實施例給出一種基于單片機的汽車燃油量測量裝置，包括油箱，在油箱底部中央設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器與單片機相連接，在單片機上還連接有觸發(fā)器和顯不器。I、硬件設(shè)計本實用新型中，單片機為Freescale公司生產(chǎn)的MC9S12DG128型16位單片機。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要有單片機基本部分和CAN功能塊部分組成，基本結(jié)構(gòu)包括一個中央處理器單元HCS12 (CPU)，2個異步串行通信口 SCI，2個同步串行通信口 SPI，8通道輸入捕捉/輸出比較定時器，I個8通道脈寬調(diào)制模塊以及49個獨立數(shù)字I/O 口(其中20個具有外部中斷及喚醒功能)，在片內(nèi)還擁有128KB的FlashROM，8KB的RAM，2KB的EEPR0M。在傳統(tǒng)壓力傳感器中，硅半導體傳感器應(yīng)用比較廣泛，其原理是在硅片上用擴散·或離子注入法形成4個等值電阻組成惠斯通電橋，當力作用于硅晶體時，晶體的晶格產(chǎn)生變形，使載流子從一個能谷向另一個能谷散射，弓I起載流子的遷移率發(fā)生變化，擾動了載流子縱向和橫向的平均量，從而使硅的電阻率發(fā)生變化，電橋失去平衡，輸出電壓差。這種傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、質(zhì)量輕、使用壽命長等特點。本實施例中，壓力傳感器采用PTP704耐腐蝕壓力傳感器，具有較高的精度和強耐腐蝕能力，其主要性能指標如下量程0 5kPa ;供應(yīng)電壓9 36V ;輸出信號0 5V ;溫度范圍-20 +125°C。在電子技術(shù)中，N/2(N為奇數(shù))分頻電路有著重要的作用。對于一個特定的輸入頻率，要經(jīng)過N/2分頻后才能得到所需要的輸出，這就要求電路具有N/2的非整數(shù)倍的分頻功能。⑶4013是雙D觸發(fā)器，電路圖如圖2，在以⑶4013為主組成的若干個二分頻電路的基礎(chǔ)上，加上異或門等反饋控制，即可很方便地組成N/2分頻電路。雙D觸發(fā)器連接到單片機上，使其能采集完整的數(shù)據(jù)。顯示器選擇帶有中文字庫的液晶顯示模塊LCM12864ZK，其ROM內(nèi)含8196個16X16點中文字型和128個16X8半寬的字母符號字型；另外繪圖顯示畫面提供一個64X256點的繪圖區(qū)域⑶RAM ;而且內(nèi)含CGRAM提供4組軟件可編程的16 X 16點陣造字功能。LCM12864ZK可實現(xiàn)漢字、ASCII碼、點陣圖形的同屏顯示，廣泛用于各種儀器儀表和信息產(chǎn)品上作為顯示器件。同時，它還具有上下左右移動當前顯示屏幕及清除屏幕的命令，具有光標顯示/閃爍控制命令及液晶睡眠/喚醒/關(guān)閉顯示命令。2、軟件設(shè)計軟件設(shè)計采用模塊式結(jié)構(gòu)，流程如圖3所示，分為主程序和中斷服務(wù)程序。主程序中包含系統(tǒng)結(jié)果計算等模塊；中斷和數(shù)碼管初始化、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、服務(wù)程序主要用于數(shù)據(jù)采集、液晶屏顯示。根據(jù)公式P= P gh，可以計算出油面的高度。其中，P為汽油密度，主要由氣溫、汽油規(guī)格確定；h為油面高度，主要受路面狀態(tài)影響。由于路面狀態(tài)的隨機性，導致油面的振蕩狀態(tài)也服從統(tǒng)計規(guī)律，在一定時間段內(nèi)，從壓力傳感器采集的數(shù)據(jù)服從正態(tài)分布。取5次高度平均值并折算成體積后，輸出IOs內(nèi)油量平均值。由于油箱的形狀并不規(guī)則，所以在換算體積的過程中需要考慮油箱的實際體積分配。在體積變化顯著的位置對油箱分割，用高度h作為指標來代表分割區(qū)域， 每段有互相獨立的體積計近似計算公式，這樣就增加了輸出的精確程度。
權(quán)利要求1.一種基于單片機的汽車燃油量測量裝置，包括油箱，其特征在于，在油箱底部中央設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器與單片機相連接，在單片機上還連接有觸發(fā)器和顯示器。
2.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車燃油量測量裝置，其特征在于，所述的塊單片機采用MC9S12DG128型16位單片機。
3.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車燃油量測量裝置，其特征在于，所述的壓力傳感器采用PTP704耐腐蝕壓力傳感器。
4.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車燃油量測量裝置，其特征在于，所述的觸發(fā)器為雙D觸發(fā)器⑶4013。
5.如權(quán)利要求I所述的基于單片機的汽車燃油量測量裝置，其特征在于，所述的顯示器為帶中文字庫的LCM12864ZK液晶顯示器。
專利摘要本實用新型公開了一種基于單片機的汽車燃油量測量裝置，包括油箱，在油箱底部中央設(shè)有壓力傳感器，壓力傳感器與單片機相連接，在單片機上還連接有觸發(fā)器和顯示器。該裝置將原機械浮子用壓力傳感器代替，壓力傳感器安置于油箱底部中央，通過傳感器壓力變化與電位差變化的對應(yīng)關(guān)系，將油位高度轉(zhuǎn)化成電信號，經(jīng)由單片機系統(tǒng)在一段時間區(qū)域內(nèi)采樣后對數(shù)據(jù)取平均值，得到本時間段內(nèi)的油量，輸出到液晶顯示器上。
文檔編號G01F23/18GK202433052SQ20112053358
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月15日
發(fā)明者劉坤, 焦磊, 王旭 申請人:長安大學