【正文】 各組合電路的設(shè)計及其工作原理 油量采集及放大電路設(shè)計 電壓比較器電路設(shè)計 555 單穩(wěn)態(tài)電路設(shè)計 電源電路設(shè)計 555 定時器的工作原理 555 定時器的電路調(diào)試 5 主電路的調(diào)試 主電路的調(diào)試 結(jié)束語 謝辭 參考文獻(xiàn) 1 引言 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，電子控制電路在日常生活中有著大量的應(yīng)用，各種報警專用集成電路、語音／音效集成電路、傳感器的不斷推出，一些新穎實用的報警器、警示器電路已廣泛應(yīng)用于家庭生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通、機(jī)動車、通信和防盜、防災(zāi)等領(lǐng)域。實現(xiàn)的具體功能是當(dāng)油箱的存油量達(dá)到預(yù)置的油量水平以下時警示燈常亮直至油量達(dá)到適當(dāng)水平，聲音報警時間約 5S。 至 查閱資料，整理資料，確定設(shè)計方案 至 根據(jù)設(shè)計要求及查閱到的資料進(jìn)行控制電路設(shè)計 至 和指導(dǎo)老師進(jìn)行交流，對設(shè)計進(jìn)行修改完善 至 請指導(dǎo)老師對完善后的設(shè)計進(jìn)行審查修改 教師對進(jìn)度計劃實施情況總評 簽名 年 月 日 本表作評定學(xué)生平時成績的 依據(jù)之一。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 論文題目： 汽車油量檢測報警器 所屬系部： 自動化工程系 指導(dǎo)老師：張玉蓮 職稱：教授 學(xué)生姓名 張振龍 班級、學(xué)號 : 09603424 專 業(yè)： 電氣自動化 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 2021 年 12 月 7 日 西安 航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 題目： 汽車油量檢測報警器 任務(wù)與要求： 1 用五個指示燈分別指示五種油量位置，當(dāng)汽車油量低于規(guī)定油量下限時發(fā)出報警信號，提醒駕駛員及時補(bǔ)充油量。 時間： 年 月 日 至 年 月 日 共 周 所屬系部： 自動化工程系 學(xué)生姓名： 張振龍 學(xué) 號： 09603424 專業(yè)： 電氣自動化 指導(dǎo)單位或教研室： 應(yīng)用電子教研室 指導(dǎo)教師： 張玉蓮 職 稱： 教授 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )進(jìn)度計劃表 日 期 工 作 內(nèi) 容 執(zhí) 行 情 況 指導(dǎo)教師 簽 字 至 根據(jù)學(xué)校安排指導(dǎo)老師發(fā)放題目，確定論文題目。 汽車油量檢測報警器 摘要 ： 監(jiān) 測報警器由油量采集、放大電路、閾值控制、電壓比較、單穩(wěn)態(tài)電路、驅(qū)動電路組成。為實現(xiàn)油量的監(jiān)測，本設(shè)計將油箱內(nèi)油量變化轉(zhuǎn)換為電阻阻值的變化，首先通過電橋電路來轉(zhuǎn)換電壓信號實現(xiàn)油量采集，再通過比較器設(shè)置的比較電壓進(jìn)行比較，判別是否低油量，再確定報不報警。 本課題設(shè)計了一款簡易功能的監(jiān)控電路，該電路能對汽車油量進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)汽車油箱內(nèi)油量過低時發(fā)出警報進(jìn)行提醒，以防止在行駛時油量耗盡， 而帶來的不便。 本設(shè)計實用新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用壽命長，顯示的油量數(shù)據(jù)精確；具有低油量報警，提醒駕駛員適時加油的功能。報警時能在視覺和聽覺上進(jìn)行提醒，以更加直觀有效的進(jìn)行警示。實現(xiàn)的具體功能是當(dāng)油箱的存油量達(dá)到預(yù)置的油量水平以下時警示燈常亮直至油量達(dá)到適當(dāng)水平，聲音報警時間約 5S。 本 畢業(yè)論文 從設(shè)計 要求出發(fā)，經(jīng)過多個方案的分析比較，選擇了合適的設(shè)計方案，設(shè)計并制作完成了由油量采集、 放大電路、閾值控制、電壓比較、單穩(wěn)態(tài)電路、驅(qū)動電路組成的汽車油量監(jiān)測報警器。該報警器新型結(jié)構(gòu)簡單，成本低，使用壽命長，顯示的油量數(shù)據(jù)精確；還具有低油量報警，提醒駕駛員適時加油的功能。 設(shè)計思想 汽車的油箱油量檢測通常是由水平檢測器 (一個與儀表板油量計串接的由浮標(biāo)控制的浮筒式電位器系統(tǒng) )來完成的。當(dāng)油箱中的油量水平下降時，可變 電阻 器的阻值被調(diào)高 (或調(diào)低 )，流過系統(tǒng)回路的電流將隨之變化，油量計的指針讀數(shù)也變小。 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo) 本例介紹的汽車油量監(jiān)測報警器，通過發(fā)光二極管的點亮數(shù)量來顯示機(jī)動車油箱內(nèi)的油量的多少，當(dāng)油位降至低油位時，它能及時發(fā)出聲、光報警信號，提醒駕駛員油箱內(nèi)油量己不多，應(yīng)及時加油。 （ 2）系統(tǒng)應(yīng)具備一定的擴(kuò)充能力，以適應(yīng)日 后使用功能的變化。 （ 4）系統(tǒng)應(yīng)盡量采用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，便于日后系統(tǒng)的維護(hù)和檢修。 系統(tǒng)組成 目前汽車油量檢測報警器主要有以下幾種結(jié)構(gòu)組成 原理框圖如圖 1 所示。 圖 1 原理框圖 系統(tǒng)功能 課題設(shè)計了一款簡易功能的監(jiān)控電路，該電路能對汽 車油量進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)汽車油箱內(nèi)油量過低時發(fā)出警報進(jìn)行提醒，以防止在行駛時油量耗盡，而帶來的不便。 系統(tǒng)特點 反應(yīng) 時間極短， 檢測電路 檢測到報警信號后 立刻 將報警信息 反應(yīng)在人機(jī)界面上 油量采集 放大電路 閾值控制 電壓比較器 單穩(wěn)態(tài)電路 聲音報警電路 驅(qū)動電路 光報警電路 2. 直觀性 系統(tǒng)狀態(tài)能夠全面直白的顯示在人機(jī)界面上 電路連接相對簡單，所用元器件也相對較少，電路圖簡單，可靠性很高。 幾種長見的油位測量技術(shù) 汽車油位傳感器由于持續(xù)浸泡在各種燃 油中 使用環(huán)境惡劣，所以其失效一直是售后投訴的重點，也是傳感器供應(yīng)商研究改進(jìn)的最重要的課題。 方案一： 浮筒液位計也稱為沉浸式浮筒液位計，是根據(jù)阿基米德定律進(jìn)行液位測量的儀表，可用來測量液位、界位和密度。 其基本結(jié)構(gòu)見下圖。當(dāng)這三個力達(dá)到平衡時，浮筒就靜止在某一位置。懸掛在扭力管上的位移筒體沉浸在被測液體中，并受到阿基米德向上浮力作用，其作用力與排開液體質(zhì)量成正比。 在結(jié)構(gòu)上浮筒液位計分為側(cè)裝和頂裝式，側(cè)裝式需要一個外筒，將液位引到設(shè)備外側(cè)進(jìn)行測量，可大大減少液面波動和介質(zhì)流動帶來的干擾；而頂裝式直接從罐頂將浮筒投入，結(jié)構(gòu)簡單。 圖中所示的的輸出為偏轉(zhuǎn)的刻度，如果將這種偏轉(zhuǎn)或扭力轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的遠(yuǎn)傳信號，就構(gòu)成液位變送器。用來顯示燃油的存量，從儀表的分類上來說，油量計屬于 “ 液位顯示器 ” ，因為它的工作原理，就是在油箱里裝置一個浮筒，隨著燃油的減少、浮在燃油液面上的浮筒也會跟著下降、帶動油量計的指針顯示燃油存量。您當(dāng)可恍然大悟，為何有的油表前半段指針移動很慢、過了１／２之后就下降飛快，總之，很少油表指針的移動是線性的；那是因為浮筒只能顯示液位，然 而油箱的形狀卻不是規(guī)則的四方形，為了配合后座椅下方、或是行李廂尾端的結(jié)構(gòu)，油箱通常的形狀是上半部多少還能維持四方形，到了下半部，就不得不萎縮成三角狀，因此到了下半部，其實體積比起上半部幾乎小了有一半之多，這也就解釋了為何油表指針過半之后會飛快下降了 這套方案原理和電路連接相對簡單，所用元器件也相對較少，電路圖簡單易懂，符合性價比高的要求。傳感器部分實際上是一個可變電容器，這種電容器多為 圓柱形，只是根據(jù)被測液體的不同性質(zhì)，在具體結(jié)構(gòu)和原理上有所差異。 一、測量導(dǎo)電液體的電容式液位傳感器 測量導(dǎo)電液體的電容式液位計主要利用傳感器 兩電極的覆蓋面積隨被測液體液位的變化而變化，從而引起電容量變化這種 關(guān)系進(jìn)行液位測量，圖 96 為傳感器部分的結(jié)構(gòu)原理圖。可見，液位升高時，兩電極極板的覆蓋面積增大，可變 電容傳感器的電容量就成比例地增加；反之．電容量就減小。 當(dāng)可測量液體位 H=0，即容器內(nèi)的實際液位低于 h(非測量區(qū) )時．傳感器與容器之間存在分布電容、這時的電容量 C0 為 （ 98） 式中， ε’0 為聚四氟乙烯套管和容器內(nèi)氣體的等效介電常數(shù)； L 為液位測量范圍 (可變電容器兩電極的最大覆蓋長度 )； D0 為容器內(nèi)徑； d 為個銹鋼棒直徑。 因此．當(dāng)容器內(nèi)的液位由零增加到 H時，傳感器的電容變化量 ?C 為 通常， D。 則 （ 910） 在式 (910)中．當(dāng)電極確定后， ε、 D 和 d 都是定值，故可以將式子改寫為 （ 911） 可見，只要參數(shù) ε、 D 和 d 的數(shù)值穩(wěn)定，不受壓力、溫度等因素的影響，即 K 為常數(shù)，那么傳感器的電容