本實用新型主要涉及油量檢測領域，更具體地說，涉及一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)。

背景技術：

隨著社會和經濟的不斷發(fā)展，越來越多的汽車將進入千家萬戶。汽車的行駛離不開燃油，燃油量就注定成為每個司機關心的問題。時刻掌握汽車的燃油量是必須的。油箱在使用時，如果注入過多的燃油會影響油箱的使用壽命，在車輛運行的過程中，可能會發(fā)生溢出的情況。油箱內燃油的溫度及油箱內油蒸汽的壓力信號會影響油箱的壽命及燃油的使用，設計一款油箱油量檢測系統(tǒng)，不僅可以監(jiān)測油箱內的油量，還可以檢測油箱內的溫度參數、蒸汽壓力、氧氣含量，控制閥門通氣，延長油箱的使用壽命。

技術實現要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)，檢測油箱內油量的液位高度，使油量保持在安全范圍內；檢測油箱內溫度、蒸汽壓力、氧含量，控制蒸汽空氣閥進行通氣，保證油箱內氣壓平衡及適宜溫度。

為解決上述技術問題，本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)包括油箱溫度檢測模塊、油箱液位檢測模塊、蒸汽壓力檢測模塊、氧氣含量檢測模塊、電源模塊、控制模塊、繼電器、蒸汽空氣閥、顯示模塊、按鍵模塊、報警模塊，檢測油箱內油量的液位高度，使油量保持在安全范圍內；檢測油箱內溫度、蒸汽壓力、氧含量，控制蒸汽空氣閥進行通氣，保證油箱內氣壓平衡及適宜溫度。

其中，所述油箱溫度檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端；所述油箱液位檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端；所述蒸汽壓力檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端；所述氧氣含量檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端；所述控制模塊的輸出端連接著繼電器的輸入端；所述繼電器的輸出端連接著蒸汽空氣閥的輸入端；所述控制模塊的輸出端連接著顯示模塊的輸入端；所述按鍵模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端；所述控制模塊的輸出端連接著報警模塊的輸入端。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)所述控制模塊采用AT89C51控制模塊。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)所述油箱溫度檢測模塊采用DS18B20溫度傳感器。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)所述氧氣含量檢測模塊包括71785SEX氧化鋯管、OPO7芯片和LM331芯片。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)所述油箱液位檢測模塊包括電容式傳感器和ADC0809模數轉換模塊。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)所述蒸汽壓力檢測模塊采用PY111壓力傳感器。

控制效果：本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)，檢測油箱內油量的液位高度，使油量保持在安全范圍內；檢測油箱內溫度、蒸汽壓力、氧含量，控制蒸汽空氣閥進行通氣，保證油箱內氣壓平衡及適宜溫度。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方法對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的硬件結構圖。

圖2為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的控制模塊的電路圖。

圖3為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的油箱液位檢測模塊的電路圖。

圖4為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的氧含量檢測模塊的電路圖。

圖5為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的顯示模塊的電路圖。

圖6為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的油箱溫度檢測模塊的電路圖。

圖7為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的繼電器、蒸汽空氣閥的電路圖。

圖8為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的報警模塊的電路圖。

圖9為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的電源模塊的電路圖。

圖10為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的電源模塊的電路圖。

圖11為本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的蒸汽壓力檢測模塊的電路圖。

具體實施方式

具體實施方式一：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實施方式，本實施方式所述一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)包括油箱溫度檢測模塊、油箱液位檢測模塊、蒸汽壓力檢測模塊、氧氣含量檢測模塊、電源模塊、控制模塊、繼電器、蒸汽空氣閥、顯示模塊、按鍵模塊、報警模塊，檢測油箱內油量的液位高度，使油量保持在安全范圍內；檢測油箱內溫度、蒸汽壓力、氧含量，控制蒸汽空氣閥進行通氣，保證油箱內氣壓平衡及適宜溫度。

其中，所述油箱溫度檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端，油箱溫度檢測模塊采用DS18B20溫度傳感器，油箱溫度檢測模塊檢測油箱內的溫度值，DS18B20溫度傳感器的測溫原理為溫度傳感器DS18B20中的低溫度系數晶振的振蕩頻率受溫度的影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給減法計數器1，高溫度系數晶振隨溫度變化其震蕩頻率明顯改變，所產生的信號作為減法計數器2的脈沖輸入，DS18B20溫度傳感器中還隱含著計數門，當計數門打開時，DS18B20就對低溫度系數振蕩器產生的時鐘脈沖后進行計數，進而完成溫度測量。計數門的開啟時間由高溫度系數振蕩器來決定，每次測量前，首先將-55℃所對應的基數分別置入減法計數器1和溫度寄存器中，減法計數器1和溫度寄存器被預置在-55℃所對應的一個基數值。減法計數器1對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行減法計數，當減法計數器1的預置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數器1的預置將重新被裝入，減法計數器1重新開始對低溫度系數晶振產生的脈沖信號進行計數，如此循環(huán)直到減法計數器2計數到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數值即為所測溫度。溫度傳感器測量的溫度值從T1引腳輸出，傳送到控制模塊的P1.1引腳。

所述油箱液位檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端，油箱液位檢測模塊包括電容式傳感器和ADC0809模數轉換模塊，當油箱無油時，傳感器有初始電容值，即Cx＝Cx0，令C0＝Cx，電位器R3的觸點位于零點時，R3阻值為零，由電橋平衡條件可知，Cx0/C0＝R1/R2，此時處于平衡狀態(tài)，A、B兩點間輸出電壓為零；當油箱注入油時，Cx＝Cx0+ΔCx，電橋失去平衡，于是電橋輸出端有電壓輸出，將電壓直接送入ADC0809，模數轉換模塊ADC0809將傳感器測得的電壓信號轉換為控制模塊可以處理的數字信號，ADC0809與控制模塊連接時，采用74LS373作為地址鎖存器，與ADC0809的地址線相連，當ADC0809完成數據轉換后，可通過指令進行數據傳送，把轉換數據送上數據總線供控制模塊接收。油箱液位檢測模塊的D0、D1、D2、D3、D4、D5、D6、D7引腳與控制模塊的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7引腳相連接。

所述蒸汽壓力檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端，蒸汽壓力檢測模塊采用PY111芯片，通過電阻應變計感壓芯片計算壓力值，檢測到的壓力值經過放大等處理后，通過DATA1口傳送到控制模塊的P1.0引腳。

所述氧氣含量檢測模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端，氧氣含量檢測模塊包括71785SEX氧化鋯管、OPO7芯片和LM331芯片，氧化鋯管在高溫下具有氧離子傳導特性，當氧化鋯管壁兩側的氧分壓不同，產生電勢，根據電勢值確定氧含量，氧化鋯管輸出電壓信號，OPO7芯片和LM331芯片用于將氧化鋯管的模擬信號轉換成調頻信號，隔離后傳送到控制模塊，氧氣含量檢測模塊的FOUT引腳與控制模塊的P3.4引腳相連接。

所述電源模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端，電源模塊包括LM2576S5.0電壓轉換芯片和LM2576穩(wěn)壓芯片，車載蓄電池一般輸出+12V電壓，+12V電壓不能給控制模塊進行供電，需要通過電壓轉換模塊將+12V電壓轉換成+5V電壓傳送到穩(wěn)壓芯片LM2576，穩(wěn)壓芯片LM2576瞬間停止輸出時，由電感給電路供電，此時穩(wěn)壓二極管作為回路的一部分，可以承受更大的電流，起到反向保護的作用，電源模塊輸出穩(wěn)定的+3.3V電壓為各芯片進行供電。

所述控制模塊的輸出端連接著繼電器的輸入端，繼電器的輸出端連接著蒸汽空氣閥的輸入端，繼電器采用LY2NJ小型繼電器，由于控制模塊不能直接控制蒸汽空氣閥工作，通過繼電器接收到的控制模塊的電流間接地控制蒸汽空氣閥，繼電器的AD1口與控制模塊的P1.2引腳相連接，蒸汽空氣閥型號為LABL，保持流速能夠節(jié)省空間，采用帶彈簧安全保護的單作用氣動執(zhí)行機構來操作的導向角座閥。使用時，應該選擇常開或常閉。

所述控制模塊的輸出端連接著顯示模塊的輸入端，顯示模塊顯示油箱中的油量及油箱內的溫度和氧含量，顯示模塊采用LCD1602液晶顯示屏，顯示模塊的數據端DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7與控制模塊的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7引腳相連接，用來顯示數據；顯示模塊的RS端(RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器)與控制模塊的P3.5引腳相連接，用來控制數據命令；顯示模塊的RW端(RW為讀寫信號線，高電平1時進行讀操作，低電平0時進行寫操作)與控制模塊的P3.6引腳相連接，用來控制讀寫操作；顯示模塊的使能端E(E端為使能端)與控制模塊的P3.7引腳相連接；控制模塊的P3.5、P3.6、P3.7引腳用于控制顯示模塊中的數碼管的選通狀態(tài)。

所述按鍵模塊的輸出端連接著控制模塊的輸入端，按鍵模塊采用獨立按鍵，按鍵模塊可以手動控制蒸汽空氣閥的開啟，當按下按鍵S1，控制模塊接收到信號，控制繼電器帶動蒸汽空氣閥工作，按鍵模塊的S1端與控制模塊的P1.7引腳相連接。

所述控制模塊的輸出端連接著報警模塊的輸入端，報警電路采用警鈴和LM386芯片，控制模塊輸出信號通過LM386芯片進行放大后，經過濾波后輸出控制警鈴進行發(fā)聲后，報警模塊與控制模塊通過AD2相連接到控制模塊的P1.6引腳。

具體實施方式二：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實施方式，所述控制模塊采用AT89C51控制模塊。所述AT89C51控制模塊從它內部的硬件到軟件都有一套完整的按位操作系統(tǒng)，片內RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，十六個字節(jié)，單元地址20H～2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理。51控制模塊的I/O腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平(復位時，各I/O口均置高電)。當該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。

具體實施方式三：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實施方式，所述油箱溫度檢測模塊采用DS18B20溫度傳感器。DS18B20是常用的溫度傳感器，具有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強，精度高的特點。

具體實施方式四：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實施方式，所述氧氣含量檢測模塊包括71785SEX氧化鋯管、OPO7芯片和LM331芯片。氧化鋯管在高溫下具有氧離子傳導特性，當氧化鋯管壁兩側的氧分壓不同，產生電勢，根據電勢值確定氧含量，氧化鋯管輸出電壓信號，OPO7芯片和LM331芯片用于將氧化鋯管的模擬信號轉換成調頻信號，隔離后傳送到控制模塊。

具體實施方式五：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實施方式，所述油箱液位檢測模塊包括電容式傳感器和ADC0809模數轉換模塊。電容式傳感器一般采用圓形金屬薄膜或鍍金屬薄膜作為電容器的一個電極，當薄膜感受壓力而變形時，薄膜與固定電極之間形成的電容量發(fā)生變化，通過測量電路即可輸出與電壓成一定關系的電信號。電容式壓力傳感器屬于極距變化型電容式傳感器，可分為單電容式壓力傳感器和差動電容式壓力傳感器。ADC0809是美國國家半導體公司生產的CMOS工藝8通道，8位逐次逼近式A/D模數轉換器。其內部有一個8通道多路開關，它可以根據地址碼鎖存譯碼后的信號，只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉換。

具體實施方式六：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11說明本實施方式，所述蒸汽壓力檢測模塊采用PY111壓力傳感器。PY111壓力傳感器采用進口電阻應變計感壓芯片；平面膜片設計，使用于測量熔體壓力；選進的貼片工藝，具有零點、滿量程補償，溫度補償；高精度和高穩(wěn)定性放大集成電路；傳感器具有80％自校準功能；全封焊結構、抗沖擊、耐疲勞、可靠性高。

本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)的工作原理為：本實用新型一種基于控制模塊的油箱油量檢測系統(tǒng)，通過油箱液位檢測模塊檢測油箱中油量的液面高度，從而得出油箱中油量的多少，檢測到的油量通過顯示模塊顯示出來。油箱內安裝有油箱溫度檢測模塊檢測油箱內的溫度，蒸汽壓力檢測模塊檢測油箱內燃油蒸汽的壓力，氧氣含量檢測模塊檢測油箱內的氧氣含量，當油箱內溫度過高會造成燃油熱脹冷縮，隨著油量逐漸減少，油箱內會想成一定的真空，控制模塊輸出信號到繼電器控制蒸汽空氣閥通入一定量的空氣，使油箱內外壓力平衡，燃油能夠通過輸油管排除。當油箱內油量液位過低，報警模塊發(fā)出聲音進行報警提醒。當油箱內蒸汽壓力過大或是氧氣含量過低，手動按下控制按鍵，控制蒸汽空氣閥門開啟，通入一定量的空氣。

雖然本實用新型已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術的人，在不脫離本實用新型的精神和范圍內，都可以做各種改動和修飾，因此本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。