- •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
4РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ
4.1Схема питания
Для питания электронных компонентов необходимо питание 3,3В и 5В. Электросистема автомобиля выдает напряжение 12В, поэтому необходимо его понизить. Поэтому понижение 12В до 3,3В будет проходить в 2 этапа: 12В->5В и 5В->3,3В. Схема изображена на рисунке 14.
Рисунок 14 – Схема питания микроконтроллера
Выходом схемы является порты +3.3V и +5V, которые обеспечивают питанием электронные компоненты схемы.
Перечень элементов:
–конденсаторы:
–C9 – 37мкФ;
–C10 – 0.47мкФ;
–C11, C12 – 10мкФ;
–микросхемы:
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
–DA2 – LM3940IS-3.3;
–DA3 – LM1117IDTX-5.0.
4.2Схема включения микроконтроллера
Для работы микроконтроллера на него необходимо подать напряжение питания 3,3В, подключить кварцевый резонатор на 8МГц и кнопку сброса. Данная схема представлена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Схема включения микроконтроллера
Перечень элементов:
–конденсаторы:
–C6, C7 – 22пФ;
–C8 – 100мкФ;
–микросхемы:
–DD1 – ATmega8L-PI;
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
–резисторы:
–R1–10кОм;
–переключатели:
–S1 – переключатель кнопочный с самовозвратом;
–резонаторы:
–ZQ1 – кварцевый резонатор 8МГц.
4.3Схема сопряжения с интерфейсом передачи данных
Схема подключения Bluetooth-модуля к МК представлена на рисунке 16. Перечень элементов:
Рисунок 16 – Схема сопряжения с интерфейсом передачи данных
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
–конденсаторы:
–C1, C2, C3, C4, C5 – 0,1мкФ;
–микросхемы:
–DA1 – ADM3222;
–DD1 – ATmega8L-PI;
–DD2 – Parani-SD1000.
4.4Схема сопряжения с датчиками
Рабочее напряжение датчиков расхода 12В, поэтому питание к ним идет напрямую от бортовой сети автомобиля. Датчики вызывают у микроконтроллера внешние прерывания. Их выходы OUT генерируют импульсы с амплитудой 12В, при этом оптимольное сопротивление нагрузки на них 100кОм. Сигнал от выходов OUT идет на полевой транзистор 2N7002, от него к оптрону 6N137. Номиналы резисторов R4, R8 выбираются по формуле (2), а R5, R9 по формуле
(3)
R |
4;8 |
= |
12В 1; 4В |
= 1060Ом |
|
1кОм |
(2) |
||
|
|
10мА |
|
|
|
||||
|
|
|
R5;9 = |
3; 3В |
= 330Ом |
|
(3) |
||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
10мА |
|
Схема сопряжения датчиков с микроконтроллером представлена на рисунке 17.
Перечень элементов:
–конденсаторы:
–C13, C14 – 0,1мкФ;
–микросхемы:
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |
Инв. № подл. Подп. и дата Взам. инв. № Инв. № дубл. Подп. и дата
Рисунок 17 – Схема сопряжения с датчиками
–DA4, DA5 – 6N137;
–DD1 – ATmega8L-PI;
–датчики:
–FT1, FT2 – датчик расхода DFM;
–резисторы:
–R2, R6 – 100Ом;
–R3, R7 – 100кОм;
–R4, R8 – 1кОм;
–R5, R9 – 330Ом;
–транзисторы:
–VT1, VT2 – транзистор полевой 2N7002.
|
|
|
|
|
Устройство измерения расхода |
Лист |
|
|
|
|
|
||
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подп. |
Дата |
топлива |
27 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Копировал |
Формат А4 |