車用燃油實時檢測系統

(西華大學西華學院 四川 成都 610039)

汽車主要是以燃燒燃油來獲取動力的，燃油量的多少決定了汽車能行駛多遠。在汽車行駛過程中要如何得知該汽車還有多少燃油，該何時加油以及加多少油，這都需要一套燃油檢測系統，實時監測燃油量的多少，并在達到設定范圍內進行聲光控制，以提醒駕駛員采取相應措施，維持汽車的正常行駛。我國對燃油測量技術的研究起步比較晚，從上世紀70年代才開始相關技術的跟蹤與研究。目前我國燃油量技術停留在電容式油量測量階段，采用電容式油位測量油位，系統的數字化程度還很低。

一、系統總體框圖

圖1 系統總體框圖

當程序啟動后，程序進入初始化階段，對定時器和ADC0808進行初始化。電容式傳感器采集到的模擬信號經ADC0808芯片轉換成數字信號后輸送給單片機，并且經過顯示緩存后送入LED顯示器進行顯示。當燃油量小于10L時，紅燈亮，蜂鳴器報警；當燃油量大于10L，小于20L時黃燈亮；當燃油量大于20L時，綠燈亮。

二、燃油量的數學模型

假設油箱容積為90L，長：60cm;寬：30cm；高：50cm。 因本次設計采用電容式液位傳感器測量油箱內燃油的高度H，則

式(1)

因為油量高度H：0～50cm,而傳感器輸出電壓為0～5V，所以燃油高度每升高1cm輸出電壓上升約為0.1V，則高度與電壓之間的關系為：

U=KH±a

(K=0.1)

但為了測試方便，設計時將0cm時的輸出電壓定為0V，所以取

a=0

所以高度與電壓的關系為：

U=0.1H

式(2)

將式(2)帶入式(1)得燃油量與輸出電壓之間的關系：

燃油量=18U

三、AD轉換設計

AD轉換過程是通過采樣保持，量化和編碼這三個步驟完成的，即首先對輸入的模擬電壓信號采樣，采樣結束后進入保持時間，在這段時間內將采樣的電壓量轉換為數字量，并按一定的編碼形式給出轉換結果，然后開始下一次采樣。

假設油箱容積為90L，參考電壓為0～5V。又根據0～5V電壓對應的A/D轉化值為0～255，所以：0～90L對應0～255，分辨率：90/255

則實際燃油量getdataend(L)與A/D轉換值的關系式為：

在C語言數據處理程序中，將A/D轉換結果轉換為實際燃油量getdataend，保留兩位小數，將getdataend擴大100倍，即：

再對應依次取出千位、百位、十位、個位分別送入LED顯示。

四、定時器T0中斷設計

ADC0808的CLOCK是外部時鐘輸入端，且時鐘頻率越高，A-D轉換的速度越快。采用定時器T0中斷來產生周期為50us的脈沖信號。

TL0=(65536-25)%256

五、外部中斷0設計過程

ADC0808轉換結束后EOC=1，將其與非門連接，作為外部中斷0的中斷請求信號。

六、結論

1、研制了車用燃油檢測系統，能夠實現數據的實時監控，滿足汽車的行駛要求。

2、實現了對燃油量的聲光檢測報警系統。

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