基于cps嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，屬于實(shí)時(shí)控制技術(shù)領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括油箱、加油板、加油口、通氣口、油管、采集模塊、進(jìn)油口、控制模塊、充電模塊、傳感器導(dǎo)線、油位傳感器、防爆密封圈、排氣管、排氣口、車載電源、充電導(dǎo)線。本實(shí)用新型成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，利用渦輪流量計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)油槍加油的流量，當(dāng)油箱油量達(dá)到預(yù)設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)關(guān)閉二通閥并報(bào)警，從而停止加油，保證油箱安全，數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙模塊實(shí)時(shí)發(fā)送給上位機(jī)或車載平臺(tái)，并利用車載電源給電池充電，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】
基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，屬于實(shí)時(shí)控制技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]加油站在加油時(shí)克扣燃油現(xiàn)象作為一種行業(yè)黑幕廣泛存在。用戶在被克扣時(shí)難以知情、舉證、追責(zé)，在選擇加油站時(shí)也無(wú)法預(yù)知是否可能被克扣。加油站的違法成本極低，但獲利極大，同時(shí)一些不良司機(jī)虛報(bào)加油量進(jìn)行偷油，目前測(cè)量加油量通常采用液位傳感器和超聲波液位計(jì)，通過(guò)測(cè)量油箱內(nèi)現(xiàn)有油量和加油后的油量之差來(lái)計(jì)算加油量，但是液位傳感器需要在油箱上打孔，降低了安全性，液位傾斜會(huì)造成較大誤差。超聲波液位計(jì)存在盲區(qū)，易受氣泡干擾。兩者一般用來(lái)測(cè)量形狀規(guī)則的容器，中小型車輛由于空間緊湊，油箱多采用不規(guī)則容器，對(duì)測(cè)量造成了很大困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是:本實(shí)用新型提供基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，利用渦輪流量計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)油槍加油的流量，當(dāng)油箱油量達(dá)到預(yù)設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)關(guān)閉二通閥并報(bào)警，從而停止加油，保證油箱安全，數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙模塊實(shí)時(shí)發(fā)送給上位機(jī)或車載平臺(tái)，并利用車載電源給電池充電，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。解決了加油量檢測(cè)的難題，并克服了液位傳感器和超聲波液位計(jì)間接測(cè)量存在的問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案是:基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，包括油箱1、加油板2、加油口 3、通氣口 4、油管5、采集模塊6、進(jìn)油口 7、控制模塊8、充電模塊9、傳感器導(dǎo)線10、油位傳感器11、防爆密封圈12、排氣管13、排氣口 14、車載電源15、充電導(dǎo)線16;其中加油板2上有加油口 3和通氣口 4，油管5—端與加油口 3連接，另一端與采集模塊6連接，采集模塊6另一端與進(jìn)油口 7連接，進(jìn)油口 7和排氣口 14位于油箱I上方，采集模塊6上安裝有控制模塊8，控制模塊8上安裝有充電模塊9，控制模塊8—側(cè)安裝有防爆密封圈12，傳感器導(dǎo)線10—端穿過(guò)防爆密封圈12與控制模塊8連接，另一端穿過(guò)排氣口 14深入油箱I內(nèi)部，排氣管13—端與通氣管4連接，另一端與排氣口 14連接，充電模塊9通過(guò)充電導(dǎo)線16與車載電源15相連。
[0005]所述采集模塊6包括連接口17、二通閥18、隔板19、閥頭20、通路21、防爆層22、密封圈23、金屬片24、彈簧25、電磁鐵26、支柱27、渦輪流量計(jì)28、出油口 29、縮徑管35、限位卡36 ；所述連接口 17位于采集模塊6頂部，與油管5相連，連接口 17另一端與二通閥18連接，在二通閥18內(nèi)部管道中有隔板19，閥頭20位于二通閥18中部并與隔板19相鄰，閥頭20內(nèi)部有通路21，閥頭20右側(cè)與支柱27相連，支柱27另一端穿過(guò)防爆層22和密封圈23與金屬片24連接，密封圈23上有限位卡36，金屬片24另一端與彈簧25連接，彈簧25另一端與電磁鐵26相連，二通閥18通過(guò)縮徑管35與下方禍輪流量計(jì)28相連，禍輪流量計(jì)28與出油口 29相連。
[0006]所述控制模塊8包括分壓電路30、單片機(jī)模塊31、二通閥控制模塊32、藍(lán)牙模塊33、電平轉(zhuǎn)換電路37、穩(wěn)壓電路38、蜂鳴器39;其中分壓電路30—端與傳感器導(dǎo)線10連接，另一端與單片機(jī)模塊31連接，單片機(jī)模塊31與二通閥控制模塊32、電平轉(zhuǎn)換電路37、穩(wěn)壓電路38、蜂鳴器39連接，二通閥控制模塊32與二通閥18連接，電平轉(zhuǎn)換電路37與藍(lán)牙模塊33連接。
[0007]所述二通閥控制模塊32包括電阻R1、R2、PNP型三極管11、即~型三極管了2、二極管Dl ；其中Rl—端與單片機(jī)模塊31的P2.0端連接，另一端接在Tl的基極上，Tl的發(fā)射極接VCC，基極與R2的一端相連，R2的另一端接在T2的基極上，T2的發(fā)射極接地，集電極與二通閥18的一端相連，二通閥18另一端接VCC，DI與二通閥18并聯(lián)。
[0008]所述分壓電路30包括電阻1?3、1?4、1?5;單片機(jī)模塊31采用31'(:120546032單片機(jī)模塊，其中R3—端接傳感器導(dǎo)線10，另一端接單片機(jī)模塊31的P2.2端口，R4—端接VCC，另一端接在R3與單片機(jī)模塊31的P2.2端口的連線上，R5—端接地，另一端接在R3與單片機(jī)模塊31的P2.2端口的連線上。
[0009]所述充電模塊9包括電阻1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12、1?13、1?14、二極管02、03、04、D5、D6、光電耦合器U1、三極管T3、T4、電感L、開(kāi)關(guān)S、電容Cl;光電耦合器Ul采用4N25光電耦合器，其中開(kāi)關(guān)S—端接VCC，另一端與D2陽(yáng)極相連，D2陰極與R6相連，R6和R7并聯(lián)后接鋰電池34，R9—端連接在D2陰極和R6的連線上，另一端接D5陽(yáng)極，D4陽(yáng)極接在D2陰極和R6的連線上，D4陰極接R8的一端，R8另一端接Cl的一端，Cl另一端連接在R9和D5陽(yáng)極的連線上，R13與R14串聯(lián)后與鋰電池34并聯(lián)，R13另一端接在R6和鋰電池34的連線上，R14另一端接在鋰電池34和05陰極的連線上，1?10、1?11、1?12—端均接在1?9和05陽(yáng)極的連線上，1?10另一端與光電耦合器Ul的端口 I相連，端口 3接三極管Τ4的基極，RlI另一端與光電耦合Ul的端口 2相連，光電耦合Ul的端口 4接在三極管Τ3的集電極，三極管Τ3的基極與R14的滑動(dòng)端相連，其發(fā)射極與D6陽(yáng)極相連，D6的陰極與三極管Τ4的發(fā)射極相連，R12的另一端接在三極管Τ3發(fā)射極和D6陽(yáng)極的連線上，電感L和D3并聯(lián)后一端接在Τ4的集電極，另一端接在R9和D5陽(yáng)極的連線上。
[0010]所述電平轉(zhuǎn)換電路37包括電平轉(zhuǎn)換模塊;單片機(jī)模塊31采用STC12C5A60S2單片機(jī)模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊采用74LVC245電平轉(zhuǎn)換模塊，藍(lán)牙模塊33采用HL-05藍(lán)牙模塊，其中單片機(jī)模塊31的Ρ3.0、Ρ3.1、P0.0、P0.I端口分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的BO、B1、Β2、Β3端口相連，P0.2,P0.3分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的T/R、0E端口相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的A0、A1、A2、A3分別與藍(lán)牙模塊33的TXD、RXD、RTS、CTS端口相連。
[0011]所述穩(wěn)壓電路38包括電阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、二極管D7、三極管T5、T6;其中三極管Τ5的集電極與電壓輸入端相連，發(fā)射極與電壓輸出端相連，三極管Τ5的基極與三極管Τ6的集電極相連，R16—端接電壓輸入端，另一端接在三極管Τ5基極與Τ6集電極的連線上，三極管Τ6的發(fā)射極與D7陰極相連，D7陽(yáng)極與電壓輸入端相連，R15—端接電壓輸入端，另一端接在三極管Τ6發(fā)射極和D7陰極的連線上，三極管Τ6的基極與R18的滑動(dòng)端連接，R18—端與Rl 7的一端相連，另一端與R19的一端相連，Rl 7的另一端與電壓輸出端相連，R19的另一端與電壓輸出端相連，R20與R17、R18、R19并聯(lián)。
[0012]本實(shí)用新型的工作原理是:
[0013]本裝置使用時(shí)首先接通電源，加油時(shí)油槍嘴通過(guò)加油口插入到油管中，當(dāng)二通閥斷電時(shí)，閥門(mén)開(kāi)啟，油可以通過(guò)二通閥流向渦輪流量計(jì)，帶動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生脈沖，并將脈沖送往單片機(jī)模塊進(jìn)行計(jì)數(shù)，為了保證渦輪流量計(jì)測(cè)試時(shí)管道中是滿管狀態(tài)，因此在二通閥和渦輪流量計(jì)之間加裝縮徑管，保持管道的滿管狀態(tài)。
[0014]油進(jìn)入油箱后，油箱內(nèi)的空氣通過(guò)排氣管排除，否則郵箱內(nèi)壓力過(guò)大導(dǎo)致無(wú)法加油，容易造成油槍“跳槍”。因?yàn)橛蜁?huì)因?yàn)闇囟鹊脑虍a(chǎn)生膨脹，因此油箱內(nèi)的油量達(dá)到油箱容積的90%以下為安全油量，油位傳感器通過(guò)排氣口深入到油箱內(nèi)部測(cè)量油位，由于傳感器輸出電壓較高，因此信號(hào)需要分壓電路降壓后被單片機(jī)模塊采集，當(dāng)油箱內(nèi)的液位達(dá)到預(yù)設(shè)高度時(shí)，單片機(jī)控制二通閥關(guān)閉油路，自封式油槍會(huì)因?yàn)橐绯龆Ｖ辜佑?，同時(shí)蜂鳴器發(fā)出報(bào)警，若加油出現(xiàn)“跳槍”現(xiàn)象而蜂鳴器未報(bào)警，說(shuō)明由于油槍加油速度太快，而不是油箱已滿，此時(shí)應(yīng)降低油槍的出油速度。單片機(jī)模塊電流輸出較低，無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)二通閥，因此需要添加二通閥控制電路，R1，R2是驅(qū)動(dòng)電阻，通過(guò)Tl，T2兩個(gè)三極管提高輸出電流，二極管Dl是為了保護(hù)三極管而設(shè)置的續(xù)流二極管。
[0015]單片機(jī)模塊中存儲(chǔ)的脈沖數(shù)據(jù)需要通過(guò)藍(lán)牙模塊進(jìn)行發(fā)送，當(dāng)二通閥關(guān)閉導(dǎo)致油槍關(guān)閉加油，二通閥延時(shí)后斷電，使閥門(mén)打開(kāi)將因阻隔造成的殘油進(jìn)入渦輪流量計(jì)測(cè)量，因此發(fā)送時(shí)間需要在二通閥斷電后進(jìn)行一定延時(shí)，保證對(duì)殘留的油進(jìn)行測(cè)量，鑒于單片機(jī)工作電壓與藍(lán)牙模塊的工作電壓不同，采用電平轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。
[0016]由于加油時(shí)需要關(guān)閉車載電源，因此為了保證裝置的正常運(yùn)行，利用鋰電池進(jìn)行供電，并在車載電源開(kāi)啟時(shí)進(jìn)行充電，充電模塊9中+12V電源經(jīng)開(kāi)關(guān)組件S1、保護(hù)二極管Dl、限流電阻R6后對(duì)電池充電。D4、R8組成電源指示電路。R6是限流電阻，改變其阻值可改變充電電流。在電壓檢測(cè)電路中，Rl2、D4提供基準(zhǔn)電壓，其中D4為發(fā)光二極管，利用其發(fā)光時(shí)的正向壓降作為基準(zhǔn)電壓加到T4的發(fā)射級(jí)，由R13、R14構(gòu)成電池電壓檢測(cè)電路，從R14上取出檢測(cè)電壓，加至T3的基極，與發(fā)射極電壓進(jìn)行比較后，去控制自動(dòng)關(guān)機(jī)電路工作。當(dāng)電池兩端電壓符合額定值時(shí)，表示電池已充滿電，經(jīng)R14取樣后加到T3基極，此時(shí)T3導(dǎo)通，光電耦合器的Ul的1、3口導(dǎo)通，從而使T4導(dǎo)通，開(kāi)關(guān)組件的線圈中有電流流過(guò)，使S復(fù)位實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)關(guān)機(jī)。
[0017]為了保證單片機(jī)模塊的穩(wěn)定運(yùn)行，需要穩(wěn)壓模塊進(jìn)行穩(wěn)壓，T5為調(diào)整管.T6為放大管，R16是T6的集電極負(fù)載電阻器。放大管的作用是將穩(wěn)壓電路的輸出電壓的變化量先放大，然后再送到調(diào)整管的基極，這樣只要輸出電壓有一點(diǎn)微小的變化，就能引起調(diào)整管的管壓降產(chǎn)生比較大的變化，因此提高了輸出電壓的穩(wěn)定性。放大管的放大倍數(shù)愈大，則輸出電壓的穩(wěn)定性愈好。而R17、R18、R19組成分壓器，用于對(duì)輸出電壓進(jìn)行取樣，故稱為取樣電阻器。其中R18是可調(diào)電阻器。穩(wěn)壓管提供基準(zhǔn)電壓，從R18取出的取樣電壓與基準(zhǔn)電壓比較以后再送到T6管進(jìn)行放大。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]本實(shí)用新型成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，利用渦輪流量計(jì)實(shí)時(shí)檢測(cè)油槍加油的流量，當(dāng)油箱油量達(dá)到預(yù)設(shè)安全標(biāo)準(zhǔn)時(shí)關(guān)閉二通閥并報(bào)警，從而停止加油，保證油箱安全，數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙模塊實(shí)時(shí)發(fā)送給上位機(jī)或車載平臺(tái)，并利用車載電源給電池充電，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。解決了加油量檢測(cè)的難題，并克服了液位傳感器和超聲波液位計(jì)間接測(cè)量存在的問(wèn)題以及解決了當(dāng)前油量檢測(cè)需要在油箱上額外開(kāi)孔并且由于油箱構(gòu)造不規(guī)則以及油泥的存在導(dǎo)致油量測(cè)量不準(zhǔn)的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型的總體結(jié)構(gòu)圖；
[0021 ]圖2為本實(shí)用新型的采集模塊內(nèi)部裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型的二通閥控制模塊電路圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型的分壓電路圖。
[0024]圖5為本實(shí)用新型的充電模塊電路圖。
[0025]圖6為本實(shí)用新型的電平轉(zhuǎn)換模塊電路圖。
[0026]圖7為本實(shí)用新型的穩(wěn)壓電路圖。
[0027]圖中各標(biāo)號(hào):1-油箱，2-加油板，3-加油口，4-通氣口，5-油管，6_采集模塊，7_進(jìn)油口，8-控制模塊，9-充電模塊，10-傳感器導(dǎo)線，11-油位傳感器，12-防爆密封圈，13-排氣管，14-排氣口，15-車載電源，16-充電導(dǎo)線，17-連接口，18-二通閥，19-隔板，20-閥頭，21 -通路，22-防爆層，23-密封圈，24-金屬片，25-彈簧，26-電磁鐵，27-支柱，28-渦輪流量計(jì)，29-出油口，30-分壓電路，31-單片機(jī)模塊，32-二通閥控制模塊，33-藍(lán)牙模塊，34-鋰電池，35-縮徑管，36-限位卡，37-電平轉(zhuǎn)換電路，38-穩(wěn)壓電路，39-蜂鳴器。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0029]實(shí)施例1:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，包括油箱1、加油板2、加油口 3、通氣口 4、油管5、采集模塊6、進(jìn)油口 7、控制模塊8、充電模塊9、傳感器導(dǎo)線10、油位傳感器11、防爆密封圈12、排氣管13、排氣口 14、車載電源15、充電導(dǎo)線16;其中加油板2上有加油口 3和通氣口 4，油管5—端與加油口 3連接，另一端與采集模塊6連接，采集模塊6另一端與進(jìn)油口 7連接，進(jìn)油口 7和排氣口 14位于油箱I上方，采集模塊6上安裝有控制模塊8，控制模塊8上安裝有充電模塊9，控制模塊8—側(cè)安裝有防爆密封圈12，傳感器導(dǎo)線10—端穿過(guò)防爆密封圈12與控制模塊8連接，另一端穿過(guò)排氣口 14深入油箱I內(nèi)部，排氣管13—端與通氣管4連接，另一端與排氣口 14連接，充電模塊9通過(guò)充電導(dǎo)線16與車載電源15相連。
[0030]實(shí)施例2:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，包括油箱1、加油板2、加油口 3、通氣口 4、油管5、采集模塊6、進(jìn)油口 7、控制模塊8、充電模塊
9、傳感器導(dǎo)線10、油位傳感器11、防爆密封圈12、排氣管13、排氣口 14、車載電源15、充電導(dǎo)線16;其中加油板2上有加油口 3和通氣口 4，油管5—端與加油口 3連接，另一端與采集模塊6連接，采集模塊6另一端與進(jìn)油口 7連接，進(jìn)油口 7和排氣口 14位于油箱I上方，采集模塊6上安裝有控制模塊8，控制模塊8上安裝有充電模塊9，控制模塊8—側(cè)安裝有防爆密封圈12，傳感器導(dǎo)線10—端穿過(guò)防爆密封圈12與控制模塊8連接，另一端穿過(guò)排氣口 14深入油箱I內(nèi)部，排氣管13—端與通氣管4連接，另一端與排氣口 14連接，充電模塊9通過(guò)充電導(dǎo)線16與車載電源15相連。
[0031]所述采集模塊6包括連接口17、二通閥18、隔板19、閥頭20、通路21、防爆層22、密封圈23、金屬片24、彈簧25、電磁鐵26、支柱27、渦輪流量計(jì)28、出油口 29、縮徑管35、限位卡36 ；所述連接口 17位于采集模塊6頂部，與油管5相連，連接口 17另一端與二通閥18連接，在二通閥18內(nèi)部管道中有隔板19，閥頭20位于二通閥18中部并與隔板19相鄰，閥頭20內(nèi)部有通路21，閥頭20右側(cè)與支柱27相連，支柱27另一端穿過(guò)防爆層22和密封圈23與金屬片24連接，密封圈23上有限位卡36，金屬片24另一端與彈簧25連接，彈簧25另一端與電磁鐵26相連，二通閥18通過(guò)縮徑管35與下方禍輪流量計(jì)28相連，禍輪流量計(jì)28與出油口 29相連。
[0032]實(shí)施例3:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，本實(shí)施例與實(shí)施例2相同，其中:
[0033]所述控制模塊8包括分壓電路30、單片機(jī)模塊31、二通閥控制模塊32、藍(lán)牙模塊33、電平轉(zhuǎn)換電路37、穩(wěn)壓電路38、蜂鳴器39;其中分壓電路30—端與傳感器導(dǎo)線10連接，另一端與單片機(jī)模塊31連接，單片機(jī)模塊31與二通閥控制模塊32、電平轉(zhuǎn)換電路37、穩(wěn)壓電路38、蜂鳴器39連接，二通閥控制模塊32與二通閥18連接，電平轉(zhuǎn)換電路37與藍(lán)牙模塊33連接。
[0034]實(shí)施例4:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，本實(shí)施例與實(shí)施例3相同，其中:
[0035]所述二通閥控制模塊32包括電阻R1、R2、PNP型三極管11、即~型三極管了2、二極管Dl ；其中Rl—端與單片機(jī)模塊31的P2.0端連接，另一端接在Tl的基極上，Tl的發(fā)射極接VCC，基極與R2的一端相連，R2的另一端接在T2的基極上，T2的發(fā)射極接地，集電極與二通閥18的一端相連，二通閥18另一端接VCC，DI與二通閥18并聯(lián)。
[0036]實(shí)施例5:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，本實(shí)施例與實(shí)施例4相同，其中:
[0037]所述分壓電路30包括電阻1?3、1?4、1?5;單片機(jī)模塊31采用31'(:120546032單片機(jī)模塊，其中R3—端接傳感器導(dǎo)線10，另一端接單片機(jī)模塊31的P2.2端口，R4—端接VCC，另一端接在R3與單片機(jī)模塊31的P2.2端口的連線上，R5—端接地，另一端接在R3與單片機(jī)模塊31的P2.2端口的連線上。
[0038]實(shí)施例6:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，本實(shí)施例與實(shí)施例5相同，其中:
[0039]所述充電模塊9包括電阻1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12、1?13、1?14、二極管02、03、04、D5、D6、光電耦合器U1、三極管T3、T4、電感L、開(kāi)關(guān)S、電容Cl;光電耦合器Ul采用4N25光電耦合器，其中開(kāi)關(guān)S—端接VCC，另一端與D2陽(yáng)極相連，D2陰極與R6相連，R6和R7并聯(lián)后接鋰電池34，R9—端連接在D2陰極和R6的連線上，另一端接D5陽(yáng)極，D4陽(yáng)極接在D2陰極和R6的連線上，D4陰極接R8的一端，R8另一端接Cl的一端，Cl另一端連接在R9和D5陽(yáng)極的連線上，R13與R14串聯(lián)后與鋰電池34并聯(lián)，R13另一端接在R6和鋰電池34的連線上，R14另一端接在鋰電池34和05陰極的連線上，1?10、1?11、1?12—端均接在1?9和05陽(yáng)極的連線上，1?10另一端與光電耦合器Ul的端口 I相連，端口 3接三極管Τ4的基極，RlI另一端與光電耦合Ul的端口 2相連，光電耦合Ul的端口 4接在三極管Τ3的集電極，三極管Τ3的基極與R14的滑動(dòng)端相連，其發(fā)射極與D6陽(yáng)極相連，D6的陰極與三極管Τ4的發(fā)射極相連，R12的另一端接在三極管Τ3發(fā)射極和D6陽(yáng)極的連線上，電感L和D3并聯(lián)后一端接在Τ4的集電極，另一端接在R9和D5陽(yáng)極的連線上。
[0040]實(shí)施例7:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，本實(shí)施例與實(shí)施例6相同，其中:
[0041]所述電平轉(zhuǎn)換電路37包括電平轉(zhuǎn)換模塊;單片機(jī)模塊31采用STC12C5A60S2單片機(jī)模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊采用74LVC245電平轉(zhuǎn)換模塊，藍(lán)牙模塊33采用HL-05藍(lán)牙模塊，其中單片機(jī)模塊31的Ρ3.0、Ρ3.1、P0.0、P0.I端口分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的BO、B1、Β2、Β3端口相連，P0.2,P0.3分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的T/R、OE端口相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的A0、A1、A2、A3分別與藍(lán)牙模塊33的TXD、RXD、RTS、CTS端口相連。
[0042]實(shí)施例8:如圖1-7所示，基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，包括油箱1、加油板2、加油口 3、通氣口 4、油管5、采集模塊6、進(jìn)油口 7、控制模塊8、充電模塊
9、傳感器導(dǎo)線10、油位傳感器11、防爆密封圈12、排氣管13、排氣口 14、車載電源15、充電導(dǎo)線16;其中加油板2上有加油口 3和通氣口 4，油管5—端與加油口 3連接，另一端與采集模塊6連接，采集模塊6另一端與進(jìn)油口 7連接，進(jìn)油口 7和排氣口 14位于油箱I上方，采集模塊6上安裝有控制模塊8，控制模塊8上安裝有充電模塊9，控制模塊8—側(cè)安裝有防爆密封圈12，傳感器導(dǎo)線10—端穿過(guò)防爆密封圈12與控制模塊8連接，另一端穿過(guò)排氣口 14深入油箱I內(nèi)部，排氣管13—端與通氣管4連接，另一端與排氣口 14連接，充電模塊9通過(guò)充電導(dǎo)線16與車載電源15相連。
[0043 ] 所述采集模塊6包括連接口 17、二通閥18、隔板19、閥頭20、通路21、防爆層22、密封圈23、金屬片24、彈簧25、電磁鐵26、支柱27、渦輪流量計(jì)28、出油口 29、縮徑管35、限位卡36 ；所述連接口 17位于采集模塊6頂部，與油管5相連，連接口 17另一端與二通閥18連接，在二通閥18內(nèi)部管道中有隔板19，閥頭20位于二通閥18中部并與隔板19相鄰，閥頭20內(nèi)部有通路21，閥頭20右側(cè)與支柱27相連，支柱27另一端穿過(guò)防爆層22和密封圈23與金屬片24連接，密封圈23上有限位卡36，金屬片24另一端與彈簧25連接，彈簧25另一端與電磁鐵26相連，二通閥18通過(guò)縮徑管35與下方禍輪流量計(jì)28相連，禍輪流量計(jì)28與出油口 29相連。
[0044]所述控制模塊8包括分壓電路30、單片機(jī)模塊31、二通閥控制模塊32、藍(lán)牙模塊33、電平轉(zhuǎn)換電路37、穩(wěn)壓電路38、蜂鳴器39;其中分壓電路30—端與傳感器導(dǎo)線10連接，另一端與單片機(jī)模塊31連接，單片機(jī)模塊31與二通閥控制模塊32、電平轉(zhuǎn)換電路37、穩(wěn)壓電路38、蜂鳴器39連接，二通閥控制模塊32與二通閥18連接，電平轉(zhuǎn)換電路37與藍(lán)牙模塊33連接。
[0045]所述二通閥控制模塊32包括電阻R1、R2、PNP型三極管11、即~型三極管了2、二極管Dl ；其中Rl—端與單片機(jī)模塊31的P2.0端連接，另一端接在Tl的基極上，Tl的發(fā)射極接VCC，基極與R2的一端相連，R2的另一端接在T2的基極上，T2的發(fā)射極接地，集電極與二通閥18的一端相連，二通閥18另一端接VCC，DI與二通閥18并聯(lián)。
[0046]所述分壓電路30包括電阻1?3、1?4、1?5;單片機(jī)模塊31采用31'(:120546032單片機(jī)模塊，其中R3—端接傳感器導(dǎo)線10，另一端接單片機(jī)模塊31的P2.2端口，R4—端接VCC，另一端接在R3與單片機(jī)模塊31的P2.2端口的連線上，R5—端接地，另一端接在R3與單片機(jī)模塊31的P2.2端口的連線上。
[0047]所述充電模塊9包括電阻1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12、1?13、1?14、二極管02、03、04、D5、D6、光電耦合器U1、三極管T3、T4、電感L、開(kāi)關(guān)S、電容Cl;光電耦合器Ul采用4N25光電耦合器，其中開(kāi)關(guān)S—端接VCC，另一端與D2陽(yáng)極相連，D2陰極與R6相連，R6和R7并聯(lián)后接鋰電池34，R9—端連接在D2陰極和R6的連線上，另一端接D5陽(yáng)極，D4陽(yáng)極接在D2陰極和R6的連線上，D4陰極接R8的一端，R8另一端接Cl的一端，Cl另一端連接在R9和D5陽(yáng)極的連線上，R13與R14串聯(lián)后與鋰電池34并聯(lián)，R13另一端接在R6和鋰電池34的連線上，R14另一端接在鋰電池34和05陰極的連線上，1?10、1?11、1?12—端均接在1?9和05陽(yáng)極的連線上，1?10另一端與光電耦合器Ul的端口 I相連，端口 3接三極管Τ4的基極，RlI另一端與光電耦合Ul的端口 2相連，光電耦合Ul的端口 4接在三極管T3的集電極，三極管T3的基極與R14的滑動(dòng)端相連，其發(fā)射極與D6陽(yáng)極相連，D6的陰極與三極管Τ4的發(fā)射極相連，R12的另一端接在三極管Τ3發(fā)射極和D6陽(yáng)極的連線上，電感L和D3并聯(lián)后一端接在Τ4的集電極，另一端接在R9和D5陽(yáng)極的連線上。
[0048]所述電平轉(zhuǎn)換電路37包括電平轉(zhuǎn)換模塊;單片機(jī)模塊31采用STC12C5A60S2單片機(jī)模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊采用74LVC245電平轉(zhuǎn)換模塊，藍(lán)牙模塊33采用HL-05藍(lán)牙模塊，其中單片機(jī)模塊31的Ρ3.0、Ρ3.1、P0.0、P0.I端口分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的BO、B1、Β2、Β3端口相連，P0.2,P0.3分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的T/R、0E端口相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的A0、A1、A2、A3分別與藍(lán)牙模塊33的TXD、RXD、RTS、CTS端口相連。
[0049]所述穩(wěn)壓電路38包括電阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、二極管D7、三極管T5、T6;其中三極管Τ5的集電極與電壓輸入端相連，發(fā)射極與電壓輸出端相連，三極管Τ5的基極與三極管Τ6的集電極相連，R16—端接電壓輸入端，另一端接在三極管Τ5基極與Τ6集電極的連線上，三極管Τ6的發(fā)射極與D7陰極相連，D7陽(yáng)極與電壓輸入端相連，R15—端接電壓輸入端，另一端接在三極管Τ6發(fā)射極和D7陰極的連線上，三極管Τ6的基極與R18的滑動(dòng)端連接，R18—端與Rl 7的一端相連，另一端與R19的一端相連，Rl 7的另一端與電壓輸出端相連，R19的另一端與電壓輸出端相連，R20與R17、R18、R19并聯(lián)。
[0050]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:包括油箱(1)、加油板(2)、加油口(3)、通氣口(4)、油管(5)、采集模塊(6)、進(jìn)油口(7)、控制模塊(8)、充電模塊(9)、傳感器導(dǎo)線(10)、油位傳感器(11)、防爆密封圈(12)、排氣管(13)、排氣口(14)、車載電源(15)、充電導(dǎo)線(16);其中加油板(2)上有加油口(3)和通氣口(4)，油管(5)—端與加油口( 3 )連接，另一端與采集模塊(6 )連接，采集模塊(6 )另一端與進(jìn)油口( 7 )連接，進(jìn)油口(7)和排氣口(14)位于油箱(I)上方，采集模塊(6)上安裝有控制模塊(8)，控制模塊(8)上安裝有充電模塊(9)，控制模塊(8)—側(cè)安裝有防爆密封圈(12)，傳感器導(dǎo)線(10)—端穿過(guò)防爆密封圈(12)與控制模塊(8)連接，另一端穿過(guò)排氣口(14)深入油箱(I)內(nèi)部，排氣管(13)一端與通氣口(4)連接，另一端與排氣口(14)連接，充電模塊(9)通過(guò)充電導(dǎo)線(16)與車載電源(15)相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述采集模塊(6)包括連接口(17)、二通閥(18)、隔板(19)、閥頭(20)、通路(21)、防爆層(22)、密封圈(23)、金屬片(24)、彈簧(25)、電磁鐵(26)、支柱(27)、渦輪流量計(jì)(28)、出油口(29)、縮徑管(35)、限位卡(36);所述連接口(17)位于采集模塊(6)頂部，與油管(5)相連，連接口(17)另一端與二通閥(18)連接，在二通閥(18)內(nèi)部管道中有隔板(19)，閥頭(20)位于二通閥(18)中部并與隔板(19)相鄰，閥頭(20)內(nèi)部有通路(21)，閥頭(20)右側(cè)與支柱(27)相連，支柱(27)另一端穿過(guò)防爆層(22)和密封圈(23)與金屬片(24)連接，密封圈(23)上有限位卡(36)，金屬片(24)另一端與彈簧(25)連接，彈簧(25)另一端與電磁鐵(26)相連，二通閥(18)通過(guò)縮徑管(35)與下方禍輪流量計(jì)(28)相連，禍輪流量計(jì)(28)與出油口(29)相連。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述控制模塊(8)包括分壓電路(30)、單片機(jī)模塊(31)、二通閥控制模塊(32)、藍(lán)牙模塊(33)、電平轉(zhuǎn)換電路(37)、穩(wěn)壓電路(38)、蜂鳴器(39);其中分壓電路(30)—端與傳感器導(dǎo)線(10)連接，另一端與單片機(jī)模塊(31)連接，單片機(jī)模塊(31)與二通閥控制模塊(32)、電平轉(zhuǎn)換電路(37)、穩(wěn)壓電路(38)、蜂鳴器(39)連接，二通閥控制模塊(32)與二通閥(18)連接，電平轉(zhuǎn)換電路(37 )與藍(lán)牙模塊(33 )連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述二通閥控制模塊(32)包括電阻R1、R2、PNP型三極管11、冊(cè)~型三極管了2、二極管DI;其中Rl—端與單片機(jī)模塊(31)的P2.0端連接，另一端接在TI的基極上，TI的發(fā)射極接VCC，基極與R2的一端相連，R2的另一端接在T2的基極上，T2的發(fā)射極接地，集電極與二通閥(18)的一端相連，二通閥(18)另一端接VCC，D1與二通閥(18)并聯(lián)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述分壓電路(30)包括電阻1?3、1?4、1?5;單片機(jī)模塊(31)采用31'(:120546032單片機(jī)模塊，其中R3—端接傳感器導(dǎo)線(10)，另一端接單片機(jī)模塊(31)的P2.2端口，R4—端接VCC，另一端接在R3與單片機(jī)模塊(31)的P2.2端口的連線上，R5—端接地，另一端接在R3與單片機(jī)模塊(31)的P2.2端口的連線上。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述充電模塊(9)包括電阻1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12、1?13、1?14、二極管02、03、04、D5、D6、光電耦合器U1、三極管T3、T4、電感L、開(kāi)關(guān)S、電容Cl;光電耦合器Ul采用4N25光電耦合器，其中開(kāi)關(guān)S—端接VCC，另一端與D2陽(yáng)極相連，D2陰極與R6相連，R6和R7并聯(lián)后接鋰電池(34)，R9—端連接在D2陰極和R6的連線上，另一端接D5陽(yáng)極，D4陽(yáng)極接在D2陰極和R6的連線上，D4陰極接R8的一端，R8另一端接Cl的一端，Cl另一端連接在R9和D5陽(yáng)極的連線上，R13與R14串聯(lián)后與鋰電池(34)并聯(lián)，R13另一端接在R6和鋰電池(34)的連線上，R14另一端接在鋰電池(34)和D5陰極的連線上，R10、R11、R12—端均接在R9和D5陽(yáng)極的連線上，RlO另一端與光電耦合器Ul的端口 I相連，端口 3接三極管T4的基極，Rl I另一端與光電耦合Ul的端口 2相連，光電耦合Ul的端口 4接在三極管T3的集電極，三極管T3的基極與R14的滑動(dòng)端相連，其發(fā)射極與D6陽(yáng)極相連，D6的陰極與三極管T4的發(fā)射極相連，R12的另一端接在三極管T3發(fā)射極和D6陽(yáng)極的連線上，電感L和D3并聯(lián)后一端接在T4的集電極，另一端接在R9和D5陽(yáng)極的連線上。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述電平轉(zhuǎn)換電路(37)包括電平轉(zhuǎn)換模塊;單片機(jī)模塊(31)采用STC12C5A60S2單片機(jī)模塊，電平轉(zhuǎn)換模塊采用74LVC245電平轉(zhuǎn)換模塊，藍(lán)牙模塊(33)采用HL-05藍(lán)牙模塊，其中單片機(jī)模塊(31)的P3.0、P3.1、P0.0、P0.1端口分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的BO、B1、B2、B3端口相連，P0.2,P0.3分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的T/R、OE端口相連，電平轉(zhuǎn)換模塊的AO、A1、A2、A3分別與藍(lán)牙模塊(33 )的TXD、RXD、RTS、CTS端口相連。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于CPS嵌入式系統(tǒng)的渦輪實(shí)時(shí)藍(lán)牙油箱數(shù)據(jù)采集裝置，其特征在于:所述穩(wěn)壓電路(38)包括電阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、二極管D7、三極管T5、T6;其中三極管Τ5的集電極與電壓輸入端相連，發(fā)射極與電壓輸出端相連，三極管Τ5的基極與三極管Τ6的集電極相連，R16—端接電壓輸入端，另一端接在三極管Τ5基極與Τ6集電極的連線上，三極管Τ6的發(fā)射極與D7陰極相連，D7陽(yáng)極與電壓輸入端相連，R15—端接電壓輸入端，另一端接在三極管Τ6發(fā)射極和D7陰極的連線上，三極管Τ6的基極與R18的滑動(dòng)端連接，R18一端與Rl 7的一端相連，另一端與R19的一端相連，Rl 7的另一端與電壓輸出端相連，R19的另一端與電壓輸出端相連，R20與R17、R18、R19并聯(lián)。
【文檔編號(hào)】G08C17/02GK205580526SQ201620138422
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年2月24日
【發(fā)明人】張晶, 肖智斌, 范洪博, 龍軍, 史舒鵬, 薛冷
【申請(qǐng)人】昆明理工大學(xué)