- •Уточнение технического задания
- •Разработка структурной схемы
- •Выбор и обоснование элементной базы
- •Выбор расходомера
- •Выбор беспроводного интерфейса передачи данных
- •Выбор оптрона
- •Выбор микроконтроллера
- •Выбор преобразователей напряжения
- •Разработка функциональной схемы
- •Схема питания
- •Схема включения микроконтроллера
- •Схема сопряжения с интерфейсом передачи данных
- •Схема сопряжения с датчиками
- •Разработка алгоритма
- •Разработка программы
- •Спецификация протокола передачи
- •Получение значения счетчика поданного топлива
- •Получение значения счетчика возвращенного топлива
- •Получение значения разности счетчиков топлива
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Рисунок 5 – Блок-схема ADM3222
– диапозон рабочих температур -40 C – 85 C.
3.3Выбор беспроводного интерфейса передачи данных
Для передачи данных от устройства к бортовому компьютеру лучше использовать беспроводной канал, это поможет избежать проложения кабеля через корпус автомобиля. Также компонент должен подключаться к МК посредством интерфейса RS232. Для этих целей подходит Bluetooth-модуль Parani-SD1000 от фирмы SENA, который способен передавать данные с RS232 по каналу Bluetooth, используя профиль SPP (Serial Port Protocol). Сам модуль представлен на рисунке 6.
Общие сведения о Parani-SD1000[6]:
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Рисунок 6 – Bluetooth модуль Parani-SD1000
–интерфейс Bluetooth v2.0 + EDR;
–профиль Bluetooth SPP;
–напряжение питания 5В–12В;
–максимальный потребляемый ток 80мА;
–диапозон рабочих температур -40 C – 85 C;
–максимальная дистанция передачи 100 метров (в зоне прямой видимости).
SD1000 поддерживает 4 режима работы:
–ожидание подключения от сопряженных устройств;
–подключение к последнему подключенному устройству;
–ожидание подключения от последнего подключенного устройства;
–ожидание подключения от любого устройства.
Выбор режима зависит от количества подключаемых устройств и требо-
ваний к безопасности передачи данных.
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
13 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Настройка SD1000 производится фирменной утилитой ParaniWin через COM-порт. С помощью нее возможно настроить режим работы, параметры RS232 и установить пароль для подключения. Также настройку параметров RS232 можно осуществить с помощью переключателей на корпусе компонента.
3.4Выбор оптрона
Для подсчета импульсов с датчиков необходимо преобразовать его с 12В
в3,3В. Для этого решено было использовать оптрон – электронный прибор, состоящий из излучателя света (обычно – светодиод, в ранних изделиях – миниатюрная лампа накаливания) и фотоприёмника (биполярных и полевых фототранзисторов, фотодиодов, фототиристоров, фоторезисторов), связанных оптическим каналом и как правило объединённых в общем корпусе. Принцип работы оптрона заключается в преобразовании электрического сигнала в свет, его передаче по оптическому каналу и последующем преобразовании обратно
вэлектрический сигнал.
Существует огромное множество оптронов, отличающихся по типу оптического канала и типу фотоприемника. Критерием выбора оптрона стала цена. 6N137 – оптопара от Fairchild Semiconductor в корпусе PDIP8[7]. На рисунке 7 представлена вольт-амперная характеристика входной цепи оптрона, на рисунке 8 – инверсное подключение оптрона, таблица 3 является таблицей истинности оптрона 6N137.
Таблица 3 – Таблица истинности 6N137
Input |
VE |
Output |
|
|
|
H |
H |
L |
|
|
|
L |
H |
H |
|
|
|
H |
L |
H |
|
|
|
L |
L |
H |
|
|
|
H |
N/C |
L |
|
|
|
L |
N/C |
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Рисунок 7 – Вольт-амперная характеристика входной цепи 6N137
Рисунок 8 – Инверсное подключение 6N137
Основные характеристики:
–количество каналов – 1;
–постоянное прямое входное напряжение – 1,4В;
–при входном токе – 10мА;
–максимальный входной ток – 50мА;
–максимальное входное обратное напряжение – 5В;
–максимальный выходной ток – 50мА;
–максимальное выходное обратное напряжение – 7В;
–время нарастания выходного сигнала – 0.05мкс;
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |