一種高精度汽油油號智能檢測儀的設計和實現
本系統中采用AT89C51作為主控制器。單片機采用12 MHz的晶振,因此定時器所能識別的最高頻率為500 kHz。選擇R1和R2時應滿足如下公式:本文引用地址:http://www.104case.com/article/150555.htm
但是當環境溫度變化時,傳感器的幾何形狀和尺寸會發生變化,從而引起電容量變化,電容傳感器受環境溫度的影響必然引起測量誤差。因此,需要加入溫度檢測環節,根據檢測的溫度對系統進行補償。本系統所用溫度傳感器為集成的溫度傳感器DS18B20.
DS18B20測量溫度范圍為-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃范圍內,精度為±0.5℃。現場溫度直接以一線總線的數字方式傳輸,大大提高了系統的抗干擾性,適合于惡劣環境的現場溫度測量。
因傳感器的電容值在幾十pF量級,寄生電容和分布電容的影響不可忽略,硬件設計時應盡量減小引線的長度,C/F變換器接近電容傳感器,有利于減少寄生電容和分布電容對傳感器電容的影響。另外,設計電路板時C/F變換器部分要填充處理,減少干擾對測量的影響。
2 硬件電路的設計
油品檢測儀硬件電路圖如圖2所示。本系統中采用AT89C51為主控制器。經NE555轉換的與介電常數相關的頻率信號接到AT89C51的P3.5口,由單片機的內部計數器對該端口的頻率信號進行測量。同時溫度傳感器DS18B20接到P3.0口,通過對P3.0口進行讀取得到當前的溫度,以進行溫度補償。本系統中通過4位LED進行顯示。4位LED數碼管在實驗期間用來顯示電容值,而在系統工作后用來顯示汽油的油號。電路中的P1.2和P1.5分別接LED和SPEAKER.當汽油的油號低于或者高于設定的標準后,系統通過聲光進行報警。
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