[实用新型]数字液量显示器

说明书

本实用新型公开了一种可以测量显示不规则容器中液体体积的数字液量显示器，属电子计量仪器技术领域。

汽车、摩托车、小型飞机等交通工具中常用测量燃油量的油量仪，多采用模拟电路，对传感器采集的电信号进行线路性变换，显示出油量值。当油箱的形状不规则时，会产生较大的误差，给使用带来不便。

本实用新型的发明目的是提供一种可以以数字显示的形式，精确显示不规则容器内液量值的数字液量显示器。

本实用新型的技术特征是采用了单片机1、EEPROM和A/D转换器3组成微处理单元，对液位传感器4采集的电信号进行处理，并将处理的结果通过驱动电路5和数码管6显示出来，从而完成测量过程。

以下借助说明书附图，对本实用新型做详细介绍：一种数字液量显示器，包括单片机1、电可编程可擦写只读存储器2组成的微处理单元，其特征是液量传感器4联接一A/D转换器3与单片机1相连接构成输入回路；单片机1的输出口与驱动电路5、数码管6构成的输出显示电路和报警显示器7相连接。

本实用新型的工作原理如下：

先用一与此装置硬件结构完全一样的采样仪对一个不规则油箱进行采样，记录每个油位对应的A/D转换值，把此转换值表和程序一起固化在芯片中。实际应用时，油位传感器每隔一定间隔采集信号，用模数转换器把此电压信号转换为数字信号，送入处理器与A/D转换值进行比较，从而得出相应的油位值。此油位值送数码管进行显示。

为提高装置的稳定性和准确性，采取了以下措施。

(1)车辆在运行中产生很大的震动，液位上下浮动，传感器采集的油位值也产生很大的偏移，本装置的程序中采用比较法去除偏差数值，还采用了多次加和求平均的方法，通过这两种算法，提高了系统准确性和稳定性。

(2)采用EEPROM矫正零点，由于各个油位传感器之间的差异，相同的油位对应的A/D转换值可能不同，程序中采用EEPROM进行线形矫正。即用EEPROM存储误差值，程序运行后再对A/D转换值进行线形补偿，消除误差。本装置采用中断的方法对EEPROM所记录的误差值进行清零。

(3)采用发光二极管对油量不足进行报警，当油位低于某个值时，程序把端口的某一位置位，使发光二极管发光，可提醒用户加油。

本实用新型的优点是计量准确，直观可靠，可用于高档摩托车上作为油量表使用。

说明书附图1是本实用新型的结构方框图，附图2是实施例的电路图。

本实用新型的实施例见附图2，用于摩托车上，车用蓄电池作为工作电源，蓄电池电压一般为+12v左右，而单片机的电压一般为+5v左右，因此用一片7805芯片进行电压变换。

单片机1、A/D转换器3采用PIC16C711芯片。片内集成8位A/D转换器，I/O口的驱动能力大，能直接驱动数码管，因此可减少外围芯片的数量，提高系统稳定性。PIC16C711芯片内部的A/D转换器有四路输入通道，芯片内所有模拟输入通道采用一个采样保持器，A/D转换器为逐次逼近型。A/D转换精度与转换时间和采用的震荡源有很大关系，本机的震荡源采用时钟的32分频，晶振采用XT晶体。PIC16C711有两个端口A和B，每个I/O口能输入25mA的电流和输出20mA电流，口RB1～RB7直接驱动LED显示器的7个段。口RA2～RA3用作扫描控制线，RBO是中断输入线，RAO为传感器输入线，RA1为报警控制线。

油量传感器4为电位器，滑动臂通过RC网络连接到单片机A0模拟输入通道。

电可编程可擦写只读存储器2采用了串行EEPROM，此EEPROM有八个引脚，一脚为使能端，二脚为时钟输入，三脚为数据输入，四脚为数据输出，分别连接单片机的RA0～RA3。

显示部分的数码管6采用七段数码管，为提高显示器的亮度，采用了共阴极管，动态显示，由与数码管串联的晶体管开关电路完成，频率为100HZ。

报警显示器7采用LED发光二极管串联一电阻器R14与口RA1联接构成。报警显示器7还可以采用单片机直接驱动数码管6闪烁的形式代替。