專利名稱:一種基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域,涉及汽車安全與語音提示裝置,尤其涉及一種基 于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及油泵保護(hù)裝置。
背景技術(shù):
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及人民生活水平的日益提高,人們對(duì)出行工具的選擇 也越來越重視和關(guān)注。汽車是人們?nèi)粘I钪凶畛R姡钇毡橐彩鞘褂妙l率最高的交通工 具之一,人們對(duì)于汽車乘坐的舒適性及操縱方便性的要求越來越高。燃油是現(xiàn)代汽車最主 要的能源,油量的多少直接影響汽車行駛的里程,而由于駕駛員的疏忽沒能給汽車及時(shí)加 油,導(dǎo)致車輛拋錨在路上,更為嚴(yán)重的是當(dāng)車輛由于沒油而熄火時(shí),常常伴隨而來的是燃油 泵的燒毀,原因是油泵的冷卻是由流經(jīng)它的燃油實(shí)現(xiàn)的,燃油量為零時(shí),油泵則無法冷卻, 短時(shí)間內(nèi)就會(huì)聚集大量的熱導(dǎo)致油泵燒毀,此時(shí)如果再加入燃油,發(fā)動(dòng)機(jī)也啟動(dòng)不著了,只 能拖回到修理廠進(jìn)行維修。如果這樣的事故發(fā)生時(shí),會(huì)給駕駛員帶來不必要的麻煩及金錢 上的損失。通過汽車燃油量不足時(shí)的語音提示及燃油量為零時(shí)的油泵保護(hù)裝置,就可以及 時(shí)提醒駕駛員給汽車加油,而在燃油為零時(shí)斷開燃油泵電路防止油泵燒毀,并再次給汽車 加油時(shí)汽車還能啟動(dòng),從而改善了汽車使用的方便性。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于,提供一種基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及油泵保護(hù) 裝置。該裝置解決了燃油量不足而被駕駛員忽視的問題,有效地避免油量為零時(shí)燒毀燃油 泵的事故,即通過AT89C52單片機(jī)來處理燃油油位傳感器輸入的信息,如果確定燃油量不 足控制語音提示裝置工作,從而達(dá)到語音提醒駕駛員的目的,如果油量為零控制語音提示 的同時(shí)斷開油泵保護(hù)繼電器,從而達(dá)到保護(hù)油泵的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù),本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,包括汽車點(diǎn)火開關(guān)、 儀表盤以及儀表盤內(nèi)安裝的油位傳感器,其特征在于,還包括有依次連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地 址鎖存器、信息處理單元和語音提示及油泵保護(hù)單元;其中,語音提示及油泵保護(hù)單元由語 音提示裝置和油泵保護(hù)繼電器組成,信息處理單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器和語音提示裝 置直接安裝在儀表盤上,油泵保護(hù)繼電器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)保險(xiǎn)盒內(nèi);并由蓄電池經(jīng)過降壓后 給數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、信息處理單元和語音提示及油泵保護(hù)單元提供電源。本實(shí)用新型的其它特點(diǎn)是所述的信息處理單元中采用AT89C52單片機(jī)。所述的語音提示裝置中至少含有語音芯片和喇叭。所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用CMOS組件ADC0809。所述的地址鎖存器的型號(hào)是74LS373。油位傳感器的信號(hào)輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器保存至地址鎖存器中,模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)時(shí)檢測燃油箱燃油位置,并將油位傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),由地址鎖存器輸入信息處理單元, 信息處理單元實(shí)時(shí)接收油位信號(hào)輸入單元輸入的信息,并對(duì)這些信息進(jìn)行快速準(zhǔn)確的處 理,然后向語音提示及油泵保護(hù)單元輸出處理后的控制信號(hào)。本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及油泵保護(hù)裝置,可以安裝在任 何電控汽車上,應(yīng)用范圍廣泛。根據(jù)油位傳感器檢測出的燃油液面高度,信息處理單元經(jīng)過 處理,從而控制語音提示裝置提醒駕駛員燃油量能行駛的里程數(shù),并控制油泵保護(hù)繼電器 導(dǎo)通與斷開,避免燃油泵由于沒油空轉(zhuǎn)而燒毀。本實(shí)用新型具有制作方便,電路簡單,成本 低等特點(diǎn)。
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型的電路連接原理圖。圖3為本實(shí)用新型的工作流程圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1,本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及油泵保護(hù)裝置,包括 汽車點(diǎn)火開關(guān)、儀表盤以及儀表盤內(nèi)安裝的油位傳感器(或稱燃油表傳感器),還包括有依 次連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、信息處理單元和語音提示及油泵保護(hù)單元;其中,語音 提示及油泵保護(hù)單元由語音提示裝置和油泵保護(hù)繼電器組成,信息處理單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、 地址鎖存器和語音提示裝置直接安裝在儀表盤上,油泵保護(hù)繼電器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)保險(xiǎn)盒 內(nèi);并由蓄電池經(jīng)過降壓后給油位數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、信息處理單元和語音提示及油 泵保護(hù)單元提供電源。在本實(shí)施例中,信息處理單元中采用AT89C52單片機(jī),數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用CMOS組件 ADC0809。地址鎖存器的型號(hào)采用74LS373。數(shù)模轉(zhuǎn)換器從儀表板上的燃油表中的燃油表傳感器(油浮子)上取出,經(jīng)CMOS組件 ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并送入地址鎖存器74LS373、由地址鎖存器74LS373輸入AT89C52 單片機(jī),AT89C52單片機(jī)通過地址鎖存器74LS373控制ADC0809模擬信號(hào)檢測通道工作。 CMOS組件ADC0809采用8路輸入通道,8位A / D轉(zhuǎn)換器,即分辨率為8位;具有轉(zhuǎn)換起???制端;單個(gè)十5V電源供電;模擬輸入電壓范圍0 十5V,不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn);低功耗, 約15mW。燃油表傳感器的信號(hào)電壓如果采用0 + 12V則必須在信號(hào)輸入ADC0809單片機(jī) 時(shí)串聯(lián)一個(gè)降壓電阻,如果燃油表傳感器的信號(hào)電壓采用0 十5V則不需要串聯(lián)電阻。AT89C52單片機(jī)是Atmel公司生產(chǎn)的一款單片機(jī)。它包含高性能、低功耗的8位微 處理器,內(nèi)含池bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和256 bytes的隨機(jī)數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器(RAM),器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)。信息處理單元主要 接收并處理油位信號(hào)輸入單元傳送的信息,并向語音提示及油泵保護(hù)單元單元輸出控制信 號(hào)。ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的 CMOS組件。它是逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器,可以和單片機(jī)直接接口。ADC0809由一個(gè)8路模擬開關(guān)、一個(gè)地址鎖存與譯碼器、一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)三態(tài)輸出鎖存器組成。多路開關(guān)可 選通8個(gè)模擬通道,允許8路模擬量分時(shí)輸入,共用A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。三態(tài)輸出鎖器用 于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量,當(dāng)OE端為高電平時(shí),才可以從三態(tài)輸出鎖存器取走轉(zhuǎn)換完的 數(shù)據(jù)。ADC0809對(duì)輸入模擬量要求信號(hào)單極性,電壓范圍是0 — 5V,若信號(hào)太小,必須進(jìn) 行放大;輸入的模擬量在轉(zhuǎn)換過程中應(yīng)該保持不變,如若模擬量變化太快,則需在輸入前增 加采樣保持電路。語音提示及油泵保護(hù)單元分為語音提示裝置和油泵保護(hù)繼電器兩部分。語音提示 裝置中至少含有PM5020語音芯片和喇叭,其中語音芯片采用北京芯聲展拓電子科技有限 公司生產(chǎn)的PM5020語音芯片,該芯片為FLASHRAM結(jié)構(gòu),可反復(fù)擦寫錄入,壽命在1萬次以 上;電源電壓3-6V,靜態(tài)電流luA,工作電流50mA,直接驅(qū)動(dòng)8歐姆0. 5瓦的喇叭;錄制的語 音可多達(dá)1 段共20秒;自帶八個(gè)輸入端口,九個(gè)輸出端口,功能均可由用戶自定義;配合 編程軟件可以開發(fā)出并行、串性、智能型等多種控制模式;開發(fā)系統(tǒng)支持用戶對(duì)本組件在線 編程(ISP)。油泵保護(hù)繼電器串聯(lián)入油泵繼電器與油泵之間的電路中,油泵保護(hù)繼電器可選 擇與油泵繼電器相同的型號(hào),并安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)保險(xiǎn)盒內(nèi)。數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、信息處理單元和語音提示裝置可以直接安裝在儀表盤 上。參照?qǐng)D2,裝置的供電由三端穩(wěn)壓集成電路LM7805將由蓄電池經(jīng)點(diǎn)火開關(guān)供電電 壓降至為5V供系統(tǒng)使用。由儀表板輸送的燃油表傳感器(油浮子)信號(hào)與CMOS組件ADC0809 的INO連,如果燃油表傳感器信號(hào)電壓為0 + 12V則必須在信號(hào)輸入CMOS組件ADC0809 時(shí)串聯(lián)一個(gè)降壓電阻R4,如果燃油表傳感器的信號(hào)電壓為0 十5V則不需要串聯(lián)電阻R4。 單片機(jī)AT89C52的P0. 0 P0. 7,ALE 口分別與地址鎖存器74LS373的DO D7、LE 口相連, 從而控制地址鎖存器74LS373的00 02 口輸出控制信號(hào),地址鎖存器74LS373的00 02 口 與 CMOS 組件 ADC0809 的 ADDA、ADDB, ADDC 口 相連,控制 CMOS 組件 ADC0809 的 INO 口 工 作,CMOS組件ADC0809通過與2—1 2_8 口相連的單片機(jī)AT89C52的PO 口把轉(zhuǎn)換后的數(shù)字 信號(hào)輸入單片機(jī)AT89C52。PM5020語音芯片可以錄制1 段錄音,若需要控制播放1 段 中的任一段語音,可以通過Kl (數(shù)據(jù)端),K2 (時(shí)鐘端)串行地輸入段號(hào)。時(shí)鐘上升沿時(shí)數(shù)據(jù) 端有效,數(shù)據(jù)低有效位在前。所有語音段的地址為80Η FHL 01為忙信號(hào)端,高電位時(shí), 語音播放,播放結(jié)束時(shí)ΡΜ5020的忙信號(hào)拉低。ΡΜ5020語音芯片的Kl、Κ2、01 口與AT89C52 的Ρ3. 2、Ρ3· 1、Ρ3· 0 口相連。ΡΜ5020語音芯片通過SPl 口控制三極管8050來控制8歐0. 5 瓦喇叭工作。AT89C52通過Ρ1.0 口控制三極管9012來控制油泵保護(hù)繼電器斷開與閉合,從 而控制從油泵繼電器到油泵之間電路斷開與導(dǎo)通。參照?qǐng)D3,本實(shí)用新型的基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及油泵保護(hù)裝置工作 流程如下所示點(diǎn)火開關(guān)接通,單片機(jī)上電復(fù)位,程序初始化,開始檢測燃油表傳感器(油浮 子)輸入的電壓信號(hào),此電壓信號(hào)經(jīng)CMOS組件ADC0809換成數(shù)字信號(hào)后進(jìn)入地址鎖存器 74LS373,并經(jīng)地址鎖存器74LS373進(jìn)入AT89C52單片機(jī)判斷油箱油量1)如果燃油量充足 則返回到主程序。2)如油量不足行駛2公里,語音提示“請(qǐng)注意,油量不足行駛2公里”,連 續(xù)提醒兩遍,結(jié)束;如果油量不足行駛1公里,語音提示“請(qǐng)注意,油量不足行駛1公里”,連 續(xù)提醒兩遍,結(jié)束;如油量不足行駛0. 5公里,語音提示“請(qǐng)注意,油量不足行駛0. 5公里”,連續(xù)提醒兩遍,結(jié)束。當(dāng)油量為零時(shí),為防止燃油泵空轉(zhuǎn)過熱而燒壞,立即斷開油泵保護(hù)繼 電器,從而斷開油泵繼電器與燃油泵之間的電路,燃油泵停止工作,并語音提示“油量為零, 請(qǐng)您加油”,然后返回到主程序。由于汽車加油時(shí),點(diǎn)火開關(guān)是關(guān)閉的,這樣可以保證每次加 完油,都會(huì)重新打開點(diǎn)火開關(guān),程序重新執(zhí)行,保證不會(huì)出錯(cuò)。
權(quán)利要求1.一種基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,包括汽車點(diǎn)火開關(guān)、儀 表盤以及儀表盤內(nèi)安裝的油位傳感器,其特征在于,還包括有依次連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址 鎖存器、信息處理單元和語音提示及油泵保護(hù)單元;其中,語音提示及油泵保護(hù)單元由語音 提示裝置和油泵保護(hù)繼電器組成,信息處理單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器和語音提示裝置 直接安裝在儀表盤上,油泵保護(hù)繼電器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)保險(xiǎn)盒內(nèi);并由蓄電池經(jīng)過降壓后給 數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、信息處理單元和語音提示及油泵保護(hù)單元提供電源。
2.如權(quán)利要求1所述的單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,其特征在 于,所述的信息處理單元中采用AT89C52單片機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,其特征在 于,所述的語音提示裝置中至少含有語音芯片和喇叭。
4.如權(quán)利要求3所述的單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,其特征在 于,所述的語音芯片采用PM5020語音芯片。
5.如權(quán)利要求1所述的單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,其特征在 于,所述的數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用CMOS組件ADC0809。
6.如權(quán)利要求1所述的單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,其特征在 于,所述的地址鎖存器的型號(hào)是74LS373。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于單片機(jī)的汽車燃油量語音提示及燃油泵保護(hù)裝置,包括汽車點(diǎn)火開關(guān)、儀表盤以及儀表盤內(nèi)安裝的油位傳感器,還包括依次連接的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、信息處理單元和語音提示及油泵保護(hù)單元;其中,語音提示及油泵保護(hù)單元由語音提示裝置和油泵保護(hù)繼電器組成,信息處理單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器和語音提示裝置直接安裝在儀表盤上,油泵保護(hù)繼電器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)保險(xiǎn)盒內(nèi);并由蓄電池經(jīng)過降壓后給數(shù)模轉(zhuǎn)換器、地址鎖存器、信息處理單元和語音提示及油泵保護(hù)單元提供電源??梢园惭b在任何電控汽車上,應(yīng)用范圍廣泛。避免燃油泵由于沒油空轉(zhuǎn)而燒毀。具有制作方便,電路簡單,成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G08B21/24GK201876982SQ20102065520
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月13日
發(fā)明者吳紅梅, 梁景雨, 趙康, 鄭楚清, 馬建新 申請(qǐng)人:長安大學(xué)