PIC單片機在飛機加油系統中的應用

一、引言：

當前，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，能源緊缺現象逐步凸現，世界各國對石油資源的爭奪不斷加劇，甚至引發(fā)局部戰爭;作為最大的發(fā)展中國家，我國必須在實(shí)現能源來(lái)源多元化的同時(shí)，加強對已有資源的有效管理和使用，杜絕浪費和無(wú)效流失現象。傳統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。而該系統的優(yōu)點(diǎn)： 1、精確定量加油 2、節約人力 3、節約時(shí)間 4、安全可靠 5、體積小 6、成本低廉;可有效避免傳統加油方式的缺點(diǎn)。

二、工作原理：

本論文所設計的精確加油系統是在傳統加油管上安裝智能測控系統而構成的，該測控系統主要由PIC單片機、IC卡、計量電路、電控系統以及油路控制閥、漏電檢測與報警電路系統等組成。 當用戶(hù)將含有油量(以加密數值形式表示)的IC卡插入表內時(shí)，控制閥在電控系統控制下開(kāi)通油路。飛機每用一個(gè)計量單位，計量電路便發(fā)出一組等周期計量脈沖序列，該脈沖序列如經(jīng)電控系統判定為有效，即可以從油量中減去一個(gè)計量單位，并通過(guò)液晶模塊顯示表內剩余油量。當剩余油量為零時(shí)，控制閥自動(dòng)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、硬件規劃

精確加油系統由低功耗單片機(PIC16C57)、IC卡讀寫(xiě)控制電路、EEPROM存儲電路、液晶顯示、電源電壓監測電路、電源保護電路、漏電檢測及報警電路等組成。硬件系統總體規劃如下圖所示：

1、 PIC單片機及電路組成

PIC單片機是Microchip公司近年來(lái)推出的新型單片機系列。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(dòng)化、計算機通訊以及民用產(chǎn)品等領(lǐng)域得到廣泛應用。本設計中采用了PIC系列中的主流型號PIC16C57作為電路系統的控制核心。該單片機在靜態(tài)時(shí)處于低功耗睡眠狀態(tài)，功耗小于3uA。當接收到計量脈沖或有IC卡操作時(shí)，單片機由睡眠態(tài)轉為工作狀態(tài)。在本系統中，單片機通過(guò)C5、C6口以I2C總線(xiàn)方式對IC卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作，以模擬I2C方式與存儲器IC2進(jìn)行數據通訊，并通過(guò)B2、B4口分別獲取實(shí)時(shí)電池電壓及電源保護信號，通過(guò)輸出口B6、B7控制電控閥動(dòng)作，通過(guò)輸出口A(yíng)0、A1驅動(dòng)漢字液晶模塊。

2、IC卡及讀寫(xiě)電路

IC卡由于具有存儲容量大、數據保密性好、抗干擾能力強、操作速度快等突出優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在世界范圍內得到廣泛應用。本系統采用符合ISO7816國際標準的IC卡，用于可靠存儲用戶(hù)密鑰、油量、用油記錄等關(guān)鍵數據。單片機通過(guò)IC卡讀寫(xiě)電路完成對IC卡信息的讀寫(xiě)，本讀寫(xiě)電路在卡口保護、輔助偽卡識別、確保準確安全讀寫(xiě)IC卡信息等方面都進(jìn)行了精心而合理的設計。

3、EEPROM存儲電路

EEPROM存儲器IC2采用24LC02B芯片，該芯片可以在無(wú)電源狀態(tài)下長(cháng)期可靠存儲系統內重要數據，工作壽命可達106次。當用戶(hù)卡插入系統時(shí)，卡內密碼、卡號、油量及用戶(hù)用油記錄等關(guān)鍵數據將以密文形式存儲在24LC02B芯片中。