PIC單片機(jī)在飛機(jī)加油系統(tǒng)中的應(yīng)用

一、引言：

當(dāng)前，能源已成為制約很多國家發(fā)展的瓶頸，特別是廣大發(fā)展中國家，能源緊缺現(xiàn)象逐步凸現(xiàn)，世界各國對石油資源的爭奪不斷加劇，甚至引發(fā)局部戰(zhàn)爭;作為最大的發(fā)展中國家，我國必須在實(shí)現(xiàn)能源來源多元化的同時(shí)，加強(qiáng)對已有資源的有效管理和使用，杜絕浪費(fèi)和無效流失現(xiàn)象。傳統(tǒng)的人工加油的方式由于受人的影響較大，不僅加油量誤差較大，且容易造成少加、錯加、加冒等人為差錯。而該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 1、精確定量加油 2、節(jié)約人力 3、節(jié)約時(shí)間 4、安全可靠 5、體積小 6、成本低廉;可有效避免傳統(tǒng)加油方式的缺點(diǎn)。

二、工作原理：

本論文所設(shè)計(jì)的精確加油系統(tǒng)是在傳統(tǒng)加油管上安裝智能測控系統(tǒng)而構(gòu)成的，該測控系統(tǒng)主要由PIC單片機(jī)、IC卡、計(jì)量電路、電控系統(tǒng)以及油路控制閥、漏電檢測與報(bào)警電路系統(tǒng)等組成。 當(dāng)用戶將含有油量(以加密數(shù)值形式表示)的IC卡插入表內(nèi)時(shí)，控制閥在電控系統(tǒng)控制下開通油路。飛機(jī)每用一個計(jì)量單位，計(jì)量電路便發(fā)出一組等周期計(jì)量脈沖序列，該脈沖序列如經(jīng)電控系統(tǒng)判定為有效，即可以從油量中減去一個計(jì)量單位，并通過液晶模塊顯示表內(nèi)剩余油量。當(dāng)剩余油量為零時(shí)，控制閥自動關(guān)閉，油路即被切斷，此時(shí)須重新持卡充值。在正常情況下控制閥處于接通態(tài)，只有當(dāng)特殊事件發(fā)生時(shí)控制閥才從接通態(tài)變?yōu)殛P(guān)閉態(tài)。

三、硬件規(guī)劃

精確加油系統(tǒng)由低功耗單片機(jī)(PIC16C57)、IC卡讀寫控制電路、EEPROM存儲電路、液晶顯示、電源電壓監(jiān)測電路、電源保護(hù)電路、漏電檢測及報(bào)警電路等組成。硬件系統(tǒng)總體規(guī)劃如下圖所示：

1、 PIC單片機(jī)及電路組成

PIC單片機(jī)是Microchip公司近年來推出的新型單片機(jī)系列。它采用先進(jìn)的RISC技術(shù)，具有低價(jià)格、低功耗、高性能、全靜態(tài)、易使用等特點(diǎn)，目前已在儀器儀表、工業(yè)自動化、計(jì)算機(jī)通訊以及民用產(chǎn)品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。本設(shè)計(jì)中采用了PIC系列中的主流型號PIC16C57作為電路系統(tǒng)的控制核心。該單片機(jī)在靜態(tài)時(shí)處于低功耗睡眠狀態(tài)，功耗小于3uA。當(dāng)接收到計(jì)量脈沖或有IC卡操作時(shí)，單片機(jī)由睡眠態(tài)轉(zhuǎn)為工作狀態(tài)。在本系統(tǒng)中，單片機(jī)通過C5、C6口以I2C總線方式對IC卡進(jìn)行讀寫操作，以模擬I2C方式與存儲器IC2進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并通過B2、B4口分別獲取實(shí)時(shí)電池電壓及電源保護(hù)信號，通過輸出口B6、B7控制電控閥動作，通過輸出口A0、A1驅(qū)動漢字液晶模塊。

2、IC卡及讀寫電路

IC卡由于具有存儲容量大、數(shù)據(jù)保密性好、抗干擾能力強(qiáng)、操作速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，近年來在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用。本系統(tǒng)采用符合ISO7816國際標(biāo)準(zhǔn)的IC卡，用于可靠存儲用戶密鑰、油量、用油記錄等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。單片機(jī)通過IC卡讀寫電路完成對IC卡信息的讀寫，本讀寫電路在卡口保護(hù)、輔助偽卡識別、確保準(zhǔn)確安全讀寫IC卡信息等方面都進(jìn)行了精心而合理的設(shè)計(jì)。

3、EEPROM存儲電路

EEPROM存儲器IC2采用24LC02B芯片，該芯片可以在無電源狀態(tài)下長期可靠存儲系統(tǒng)內(nèi)重要數(shù)據(jù)，工作壽命可達(dá)106次。當(dāng)用戶卡插入系統(tǒng)時(shí)，卡內(nèi)密碼、卡號、油量及用戶用油記錄等關(guān)鍵數(shù)據(jù)將以密文形式存儲在24LC02B芯片中。