专利名称：一种基于单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车技术领域，涉及汽车安全与语音提示装置，尤其涉及一种基 于单片机的汽车燃油量语音提示及油泵保护装置。
背景技术：
随着科学技术的不断发展以及人民生活水平的日益提高，人们对出行工具的选择 也越来越重视和关注。汽车是人们日常生活中最常见，最普遍也是使用频率最高的交通工 具之一，人们对于汽车乘坐的舒适性及操纵方便性的要求越来越高。燃油是现代汽车最主 要的能源，油量的多少直接影响汽车行驶的里程，而由于驾驶员的疏忽没能给汽车及时加 油，导致车辆抛锚在路上，更为严重的是当车辆由于没油而熄火时，常常伴随而来的是燃油 泵的烧毁，原因是油泵的冷却是由流经它的燃油实现的，燃油量为零时，油泵则无法冷却， 短时间内就会聚集大量的热导致油泵烧毁，此时如果再加入燃油，发动机也启动不着了，只 能拖回到修理厂进行维修。如果这样的事故发生时，会给驾驶员带来不必要的麻烦及金钱 上的损失。通过汽车燃油量不足时的语音提示及燃油量为零时的油泵保护装置，就可以及 时提醒驾驶员给汽车加油，而在燃油为零时断开燃油泵电路防止油泵烧毁，并再次给汽车 加油时汽车还能启动，从而改善了汽车使用的方便性。
发明内容本实用新型的目的在于，提供一种基于单片机的汽车燃油量语音提示及油泵保护 装置。该装置解决了燃油量不足而被驾驶员忽视的问题，有效地避免油量为零时烧毁燃油 泵的事故，即通过AT89C52单片机来处理燃油油位传感器输入的信息，如果确定燃油量不 足控制语音提示装置工作，从而达到语音提醒驾驶员的目的，如果油量为零控制语音提示 的同时断开油泵保护继电器，从而达到保护油泵的目的。为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现一种基于单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，包括汽车点火开关、 仪表盘以及仪表盘内安装的油位传感器，其特征在于，还包括有依次连接的数模转换器、地 址锁存器、信息处理单元和语音提示及油泵保护单元；其中，语音提示及油泵保护单元由语 音提示装置和油泵保护继电器组成，信息处理单元、数模转换器、地址锁存器和语音提示装 置直接安装在仪表盘上，油泵保护继电器安装在发动机保险盒内；并由蓄电池经过降压后 给数模转换器、地址锁存器、信息处理单元和语音提示及油泵保护单元提供电源。本实用新型的其它特点是所述的信息处理单元中采用AT89C52单片机。所述的语音提示装置中至少含有语音芯片和喇叭。所述的数模转换器采用CMOS组件ADC0809。所述的地址锁存器的型号是74LS373。油位传感器的信号输入模数转换器保存至地址锁存器中，模数转换器实时检测燃油箱燃油位置，并将油位传感器的信号转换成数字信号，由地址锁存器输入信息处理单元， 信息处理单元实时接收油位信号输入单元输入的信息，并对这些信息进行快速准确的处 理，然后向语音提示及油泵保护单元输出处理后的控制信号。本实用新型的基于单片机的汽车燃油量语音提示及油泵保护装置，可以安装在任 何电控汽车上，应用范围广泛。根据油位传感器检测出的燃油液面高度，信息处理单元经过 处理，从而控制语音提示装置提醒驾驶员燃油量能行驶的里程数，并控制油泵保护继电器 导通与断开，避免燃油泵由于没油空转而烧毁。本实用新型具有制作方便，电路简单，成本 低等特点。
图1为本实用新型的结构示意图。图2为本实用新型的电路连接原理图。图3为本实用新型的工作流程图。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的基于单片机的汽车燃油量语音提示及油泵保护装置，包括 汽车点火开关、仪表盘以及仪表盘内安装的油位传感器(或称燃油表传感器)，还包括有依 次连接的数模转换器、地址锁存器、信息处理单元和语音提示及油泵保护单元；其中，语音 提示及油泵保护单元由语音提示装置和油泵保护继电器组成，信息处理单元、数模转换器、 地址锁存器和语音提示装置直接安装在仪表盘上，油泵保护继电器安装在发动机保险盒 内；并由蓄电池经过降压后给油位数模转换器、地址锁存器、信息处理单元和语音提示及油 泵保护单元提供电源。在本实施例中，信息处理单元中采用AT89C52单片机，数模转换器采用CMOS组件 ADC0809。地址锁存器的型号采用74LS373。数模转换器从仪表板上的燃油表中的燃油表传感器(油浮子)上取出，经CMOS组件 ADC0809转换成数字信号并送入地址锁存器74LS373、由地址锁存器74LS373输入AT89C52 单片机，AT89C52单片机通过地址锁存器74LS373控制ADC0809模拟信号检测通道工作。 CMOS组件ADC0809采用8路输入通道，8位A / D转换器，即分辨率为8位；具有转换起停控 制端；单个十5V电源供电；模拟输入电压范围0 十5V，不需零点和满刻度校准；低功耗， 约15mW。燃油表传感器的信号电压如果采用0 + 12V则必须在信号输入ADC0809单片机 时串联一个降压电阻，如果燃油表传感器的信号电压采用0 十5V则不需要串联电阻。AT89C52单片机是Atmel公司生产的一款单片机。它包含高性能、低功耗的8位微 处理器，内含池bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和256 bytes的随机数据 存储器(RAM)，器件采用Atmel公司的高密度、非易失性存储技术生产。信息处理单元主要 接收并处理油位信号输入单元传送的信息，并向语音提示及油泵保护单元单元输出控制信 号。ADC0809是带有8位A/D转换器、8路多路开关以及微处理机兼容的控制逻辑的 CMOS组件。它是逐次逼近式A/D转换器，可以和单片机直接接口。ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可 选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。三态输出锁器用 于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的 数据。ADC0809对输入模拟量要求信号单极性，电压范围是0 — 5V，若信号太小，必须进 行放大；输入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模拟量变化太快，则需在输入前增 加采样保持电路。语音提示及油泵保护单元分为语音提示装置和油泵保护继电器两部分。语音提示 装置中至少含有PM5020语音芯片和喇叭，其中语音芯片采用北京芯声展拓电子科技有限 公司生产的PM5020语音芯片，该芯片为FLASHRAM结构，可反复擦写录入，寿命在1万次以 上；电源电压3-6V，静态电流luA，工作电流50mA，直接驱动8欧姆0. 5瓦的喇叭；录制的语 音可多达1 段共20秒；自带八个输入端口，九个输出端口，功能均可由用户自定义；配合 编程软件可以开发出并行、串性、智能型等多种控制模式；开发系统支持用户对本组件在线 编程(ISP)。油泵保护继电器串联入油泵继电器与油泵之间的电路中，油泵保护继电器可选 择与油泵继电器相同的型号，并安装在发动机保险盒内。数模转换器、地址锁存器、信息处理单元和语音提示装置可以直接安装在仪表盘 上。参照图2，装置的供电由三端稳压集成电路LM7805将由蓄电池经点火开关供电电 压降至为5V供系统使用。由仪表板输送的燃油表传感器(油浮子)信号与CMOS组件ADC0809 的INO连，如果燃油表传感器信号电压为0 + 12V则必须在信号输入CMOS组件ADC0809 时串联一个降压电阻R4，如果燃油表传感器的信号电压为0 十5V则不需要串联电阻R4。 单片机AT89C52的P0. 0 P0. 7,ALE 口分别与地址锁存器74LS373的DO D7、LE 口相连， 从而控制地址锁存器74LS373的00 02 口输出控制信号，地址锁存器74LS373的00 02 口 与 CMOS 组件 ADC0809 的 ADDA、ADDB, ADDC 口 相连，控制 CMOS 组件 ADC0809 的 INO 口 工 作，CMOS组件ADC0809通过与2—1 2_8 口相连的单片机AT89C52的PO 口把转换后的数字 信号输入单片机AT89C52。PM5020语音芯片可以录制1 段录音，若需要控制播放1 段 中的任一段语音，可以通过Kl (数据端)，K2 (时钟端)串行地输入段号。时钟上升沿时数据 端有效，数据低有效位在前。所有语音段的地址为80Η FHL 01为忙信号端，高电位时， 语音播放，播放结束时ΡΜ5020的忙信号拉低。ΡΜ5020语音芯片的Kl、Κ2、01 口与AT89C52 的Ρ3. 2、Ρ3· 1、Ρ3· 0 口相连。ΡΜ5020语音芯片通过SPl 口控制三极管8050来控制8欧0. 5 瓦喇叭工作。AT89C52通过Ρ1.0 口控制三极管9012来控制油泵保护继电器断开与闭合，从 而控制从油泵继电器到油泵之间电路断开与导通。参照图3，本实用新型的基于单片机的汽车燃油量语音提示及油泵保护装置工作 流程如下所示点火开关接通，单片机上电复位，程序初始化，开始检测燃油表传感器(油浮 子)输入的电压信号，此电压信号经CMOS组件ADC0809换成数字信号后进入地址锁存器 74LS373，并经地址锁存器74LS373进入AT89C52单片机判断油箱油量1)如果燃油量充足 则返回到主程序。2)如油量不足行驶2公里，语音提示“请注意，油量不足行驶2公里”，连 续提醒两遍，结束；如果油量不足行驶1公里，语音提示“请注意，油量不足行驶1公里”，连 续提醒两遍，结束；如油量不足行驶0. 5公里，语音提示“请注意，油量不足行驶0. 5公里”，连续提醒两遍，结束。当油量为零时，为防止燃油泵空转过热而烧坏，立即断开油泵保护继 电器，从而断开油泵继电器与燃油泵之间的电路，燃油泵停止工作，并语音提示“油量为零， 请您加油”，然后返回到主程序。由于汽车加油时，点火开关是关闭的，这样可以保证每次加 完油，都会重新打开点火开关，程序重新执行，保证不会出错。
权利要求1.一种基于单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，包括汽车点火开关、仪 表盘以及仪表盘内安装的油位传感器，其特征在于，还包括有依次连接的数模转换器、地址 锁存器、信息处理单元和语音提示及油泵保护单元；其中，语音提示及油泵保护单元由语音 提示装置和油泵保护继电器组成，信息处理单元、数模转换器、地址锁存器和语音提示装置 直接安装在仪表盘上，油泵保护继电器安装在发动机保险盒内；并由蓄电池经过降压后给 数模转换器、地址锁存器、信息处理单元和语音提示及油泵保护单元提供电源。
2.如权利要求1所述的单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，其特征在 于，所述的信息处理单元中采用AT89C52单片机。
3.如权利要求1所述的单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，其特征在 于，所述的语音提示装置中至少含有语音芯片和喇叭。
4.如权利要求3所述的单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，其特征在 于，所述的语音芯片采用PM5020语音芯片。
5.如权利要求1所述的单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，其特征在 于，所述的数模转换器采用CMOS组件ADC0809。
6.如权利要求1所述的单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，其特征在 于，所述的地址锁存器的型号是74LS373。
专利摘要本实用新型公开了一种基于单片机的汽车燃油量语音提示及燃油泵保护装置，包括汽车点火开关、仪表盘以及仪表盘内安装的油位传感器，还包括依次连接的数模转换器、地址锁存器、信息处理单元和语音提示及油泵保护单元；其中，语音提示及油泵保护单元由语音提示装置和油泵保护继电器组成，信息处理单元、数模转换器、地址锁存器和语音提示装置直接安装在仪表盘上，油泵保护继电器安装在发动机保险盒内；并由蓄电池经过降压后给数模转换器、地址锁存器、信息处理单元和语音提示及油泵保护单元提供电源。可以安装在任何电控汽车上，应用范围广泛。避免燃油泵由于没油空转而烧毁。具有制作方便，电路简单，成本低等特点。
文档编号G08B21/24GK201876982SQ20102065520
公开日2011年6月22日 申请日期2010年12月13日 优先权日2010年12月13日
发明者吴红梅, 梁景雨, 赵康, 郑楚清, 马建新 申请人:长安大学