Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

Министерство образования и науки РФ Балтийский государственный технический университет

«Военмех» им. Д.Ф. Устинова

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине «Микропроцессорные средства»

УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА

Выполнил студент группы И493

Ковалев В.С.

“ ”

СПб, 2013

Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

РЕФЕРАТ

Данная пояснительная записка состоит из 44 страниц, на которых, помимо основного текста, размещены 6 таблиц, 18 рисунков, 2 приложения. При написании использовано 11 источников, среди которых как книги, так и электронные ресурсы.

Ключевые слова: устройство, измерение, расход, датчик, микроконтроллер, порт, передача, протокол, схема, алгоритм.

Цель: проектирование устройства, осуществляющего измерение расхода топлива.

Результат: в ходе выполнения работы проведен анализ требований к прибору, выбрана элементная база, составлена функциональная схема, разработан алгоритм работы устройства, на основе которого написана программа.

Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

СОДЕРЖАНИЕ

7.1Получение значения счетчика поданного топлива . . . . . . . . . 33

7.2 Получение значения счетчика возвращенного топлива . . . . . . 34

7.3Получение значения разности счетчиков топлива . . . . . . . . . 34

Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

ВВЕДЕНИЕ

За последние 4 года цена на топливо в России увеличилась на 69%[1]. Рост цен на топливо заставляет организации, занимающимися перевозками пассажиров и грузов, увеличивать цены на свои услуги, что в свою очередь вызывает рост цен на другие товары и услуги.

Проблема роста цен на топливо делает актуальной задачу сокращения потерь топлива из-за утечек, нецелевого расхода и несанкционированного отбора. Поставленная задача может быть решена применением совокупности технических, организационных и административных мер.

По данным компании Omnicomm потери компаний, занимающимися перевозками, на топливе доходят до 25%, а для предприятий, эксплуатирующих спецтехнику, потери вырастают до 80 %[2].

В данном проекте решена техническая задача, состоящая в разработке устройства, осуществляющего постоянный и точный подсчет расхода топлива в автотранспорте.

Разрабатываемое устройство ведет постоянный подсчет за объемом топлива, проходящим в шлангах подачи и возврата, и отправляет полученные данные устройству анализа данных по интерфейсу RS-232 или по беспроводному каналу связи.

Основные компоненты устройства являются серийно выпускаемыми изделиями: датчик расхода топлива, микроконтроллер общего назначения, модуль Bluetooth. Такое решение имеет два основных преимущества:

а) надежность компонентов гарантируется их производителями;

б) в устройстве отсутствуют оригинальные компоненты, трудные в производстве.

Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

1УТОЧНЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ

В данном разделе осуществляется анализ задачи разработки устройства измерения расхода топлива для системы контроля расхода топлива с использованием микроконтроллера. Основной целью анализа является выработка требований для устройства.

Рассмотрим специфику данной задачи. Устройство должно измерять расход топлива автотранспорта, то есть должен преобразовывать объем в цифровой сигнал. Предполагается, что датчики расходомеры подают электрический импульс при прохождении через него некоторого объема (порции) топлива. Поэтому в устройстве должен присутствовать счетчик импульсов, чтобы можно было определить, сколько порций топлива прошло через датчик. Так как в автомобиле содержатся шланги подачи и возврата топлива, то таких счетчиков должно быть два.

Предполагается, что в системе будет бортовой персональный компьютер (ПК), который через определенные интервалы времени будет опрашивать устройств с целью получения количества порций израсходованного топлива. Поэтому в устройстве должен присутствовать двунаправленный интерфейс передачи данных.

Устройство предполагает установку его на автотранспорт, поэтому оно должно работать температурном диапозоне -40 C до 85 C, быть устойчивым к вибрациям и находиться в корпусе, который защищает его от пыли и влаги.

Устройство должно работать от бортовой сети автомобиля, в которой довольно много помех и шумов, что сказывается на непостоянном напряжении в ней. Поэтому в устройстве должна быть схема питания, которая позволяет вырабатывать стабильное напряжение, подходяшее для питания микроконтроллера и других электронных устройств.

Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата

2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ

Устройство должно включать в себя:

–датчик расхода поданного топлива;

–датчик расхода возвращенного топлива;

–микроконтроллер (МК);

–интерфейс для передачи данных на ПК.

Взаимодействие элементов показано на рисунке 1

Рисунок 1 – Структурная схема устройства