汽油型号识别 第8页设计3.2.4 主控模块
单片机外围电路设计如下：
图13 单片机外围电路图
主控部分是单片机AT89S52，单片机采用外部振荡来作为信号输入。频率测定采用的方法是：计算一定时间内的脉冲个数并换算出信号的频率，因此单片机的两个定时、计数器配合工作，两个定时，计数器均工作在16位方式，一个工作在定时方式，一个工作在计数方式。工作原理如下：T0工作在计数方式，T1工作在定时方式（中断方式工作），首先给T0计数器初值，和T1定时器初值，定时器启动以前先清零，然后启动定时器，时间到后停止计数，计算出频率。
3.2.5 测量模块
测量模块主要是根据对电容的充电和放电时间，来得到测量电容的频率，从而根据不同的频率来的到不同的电容值，根据电容值与辛烷值之间的关系得出，所要测量电容的辛烷值。测量电路为：
图14 测量电路图
频率公式为： （5）
电路参数设计方法如下：
单片机的外部提供的振荡频率为1.67MHZ，经过分频后，最终定时器所能识别的最高频率约为1087Hz。电容传感器空气介质的电容为C0，R14和R15的选择应满足如下公式： (6)
电容放电时间：
t1=0.69×R15×C01μs (7)
电容充电时间：
t2=0.69×(R14+R15+R16)×C01μs （8）
从以上两个公式中可以看出，如果满足公式（6）和公式（7），公式（8）也是满足的。一般C0在100～200pF（传感器空气介质的电容）之间，R14用1M电阻、 R15用1M电阻（R14、R15选用高精度电阻），R16用100Ω的精密电位器来精调频率，C7选用0．01μF电容，就能满足公式（7）的要求。从公式（5）中可知,要提高检测电路的精度，就应减小电阻R14和R15的阻值，这样就提高了C/F变换器的工作频率，但很多计数装置由单片机组成，其工作频率不应大于单片机晶振频率的二十四分之一，因此不加其它辅助环节,提高精度是有限的,有些应用场合不能满足精度要求。
图15 C/F变换器输出波形图
具体测量时，先取不少于80mL待测试样，置于100mL烧杯中，将仪器的传感器插入杯中，保证杯中液面略高于传感器上平面。然后才开始测量！
4 软件设计
图16 整个模块的软件流程图
5 系统测试及整机调试
表6 测试仪器与设备:
序号 名称 数量
1 石油醚 若干
2 9V直流电源 1个
3 9V电池 3个
4 PC机 1台
5 90号汽油 80ml
6 93号汽油 80ml
7 95号汽油 80ml
8 97号汽油 80ml
9 100号汽油 80ml
10 100ml烧杯 6个
测试步骤如下：
① 测定单片机是否正常工作：
单片机芯片能够正常工作，才能保证系统能够正常的工作。先烧一个简单的程序到芯片中，LED1能够亮则代表单片机能够正常的工作，并且也能检测出单片机外围电路的连接是否正确。
② 测定LCD液晶显示器能否正常工作：
LCD模块能够正常工作，才能正确的显示出汽油型号值。先烧一个LCD的例程到单片机芯片中，该例程能在显示器的第二行第一列开始显示“Hello World！”
同时也能检测去LCD与单片机之间的连接是否正确。
③ 测试空气中系统能否正确显示：
将编写的程序烧到单片机芯片中，然后按下检测开关，看LCD显示器中能否显示出“GAS GRADE TEST”和 “100”，并且LED1,LED2,LED3,LED4能否正确的显示！只有可以正确的显示，才能测试去汽油的型号值。
④ 测试已知型号的汽油，检测程序编写是否正确：
因为不知道所测试出来的结果是否正确，所以先测试一下已知型号的汽油，检测整个系统能够正确的工作和显示出汽油的型号。
测试的过程中要事先准备好五个100mL烧杯，每个烧杯里面装入不少于80mL待测试样，编号分别为1，2，3，4，5其中1号烧杯中装入100号汽油，2号烧杯中装入97号汽油，3号烧杯中装入95号汽油，4号烧杯中装入93号汽油，5号烧杯中装入90号汽油。根据程序，依次检测5个烧杯时，显示器依次显示出以下结果：“100”，“97”，“95”，“93”和“ Test Error”。
每次测量了一个烧杯里的待测汽油后，都需用石油醚浸泡清洗传感器（发现传感器不干净，随时用石油醚清洗）。这样才能保证传感器清洁，也才能准备的测量出汽油的辛烷值。用石油醚仔细清洗仪器的传感器并晾干或用冷风吹干。
待以上步骤完成了，才能保证编写的程序和整个硬件部分的连接是正确的。
6 结论
我所设计的汽油型号识别 第8页，在硬件连接和软件编程上都是正确的，此系统可以测试出100号，97号，95号，93号汽油。在基本功能和基本要求上都能得以实现！理论上讲，此系统测量电容范围在lO0pF~2OOpF之间，测量误差小于5％ ，一次测量周期小于10分钟，使用快捷方便。
但是所有的设计只是源于理论，由于没有环境和条件，并没有制作出实际的电路板，也没有进行实际的测量！
为了消除温度、湿度、寄生电容的影响，保证测量的精度，仍需采取恒温、防潮、屏蔽和接地等措施。必要时，还可以考虑采取双屏蔽，从而实现等电位传输技术。但是此设计中并没有采用这些计数。
上一页 [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] 下一页
汽油型号识别 第8页下载如图片无法显示或论文不完整，请联系qq752018766
