v. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn
3.2.2 Thuật toán đọc và tính các giá trị cảm biến trong hệ thống LPG
-Thuật toán đọc giá trị tốc độ động cơ
Tín hiệu từ cảm biến tốc độ động cơ được truyền qua mạch xử lý tín hiệu để chuyển thành tín hiệu có dạng xung vuông, tín hiệu dạng xung vuông được đưa vào chân ngắt
-90-
INT0 của vi xử lý. Sơ đồ thuật toán đọc giá trị tốc độ động cơ được thể hiện trên Hình 3.20. Vi xử lý tính khoảng thời gian giữa 2 xung liên tiếp từ đó xác định được tốc độ động cơ theo công thức: . 1 T z v (3.1)
Trong đó: z là số răng của đĩa cảm ứng, T là thời gian giữa 2 xung liên liếp.
Hình 3.20 Sơ đồ thuật toán đọc tốc độ động cơ
-Thuật toán đọc giá trị các cảm biến tín hiệu tương tự
Tín hiệu các cảm biến lưu lượng LPG, áp suất LPG, nhiệt độ LPG, lưu lượng khí nạp, nhiệt độ khí nạp, cảm biến chân ga được đưa vào các chân ADC của vi xử lý để chuyển đổi từ giá trị tín hiệu tương tự của cảm biến sang tín hiệu số tương ứng được mã hoá trong vi xử lý (Hình 3.21).
Hình 3.21 Sơ đồ đọc giá trị của tín hiệu từ cảm biến
Quá trình đọc giá trị cảm biến thực chất là sự kích hoạt mạch biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số. Các tín hiệu đầu vào là mức điện áp từ chân các cảm biến, các mức điện áp được mã hoá thành các tín hiệu số. Với vi xử lý Atmega32 thì mức điện áp được mã hoá nằm trong khoảng từ 0-5V, được mã hoá dưới dạng 10bit, tương ứng với 1024 mức khác nhau, với độ nhạy là 5V/1024. Kết hợp với đặc tính cảm biến do nhà chế tạo cung cấp, ta có thể lấy được giá trị vật lý tương ứng mà cảm biến đó đo được.
-Thuật toán tính giá trị tín hiệu từ cảm biến lưu lượng
Tín hiệu từ cảm biến lưu lượng (CB_LL) là tín hiệu điện áp với đặc tính điện áp phụ thuộc lưu lượng.
Vi xử lý thông qua bộ chuyển đổi ADC sẽ đọc được giá trị số tương ứng với điện áp đưa về. Từ giá trị số tương ứng (giatrichuyendoi) ta tính ra được giá trị điện áp tại chế độ đó của cảm biến theo công thức:
1024 5 . endoi giatrichuy ap giatridien (3.2) Từ giá trị điện áp tính theo công thức trên, thông qua phương pháp tra bảng và công thức nội suy để tính giá trị lưu lượng ở các chế độ làm việc.
Hình 3.22 Sơ đồ tính cảm biến lưu lượng
-91-
-Thuật toán tính giá trị tín hiệu từ cảm biến áp suất
Tín hiệu từ cảm biến áp suất (CB_Asuat_LPG) là tín hiệu điện áp với đặc tính điện áp phụ thuộc áp suất. Giá trị điện áp cũng được tính tương tự như đối với thuật toán tính giá trị tín hiệu từ cảm biến lưu lượng theo công thức (3.2) đã trình bày ở trên. Sơ đồ tính cảm biến áp suất được trình bày trên Hình 3.23.
-Thuật toán tính giá trị tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ
Tín hiệu từ cảm biến nhiệt độ đưa về là tín hiệu điện trở. Thông qua mạch điện áp +5VR1RGND có thể tính được giá trị điện áp tại chân CB.NDo, giá trị điện áp tại đây sẽ đưa về bộ ADC để chuyển đổi thành giá trị số tương ứng theo công thức (3.2).
Khi có giá trị điện áp, điện trở tương ứng của cảm biến được tính theo công thức:
THA THA U U R R1 5 1 . 5 U R U R THA THA (3.3)
Khi biết điện trở R, dựa vào bảng 3.1 và công thức nội suy có thể tính được nhiệt độ thật của khí nạp hoặc nhiệt độ LPG.
Bảng 3.1. Đặc tính của cảm biến nhiệt độ
Nhiệt độ -200 C 00 C 200 C 400 C 600 C 800 C Điện trở R (k) 10 - 20 4 - 7 2 - 3 0,9-1,3 0,4- 0,7 0,2-0,7
-Thuật toán tính giá trị tín hiệu từ cảm biến chân ga
Tín hiệu từ cảm biến chân ga (CB.VT_Chan_ga) là tín hiệu điện áp với đặc tính điện áp phụ thuộc vị trí chân ga.
Vi xử lý thông qua bộ chuyển đổi ADC sẽ đọc được giá trị số tương ứng với điện áp đưa về. Từ giá trị số tương ứng (giatrichuyendoi) có thể tính ra được giá trị điện áp tại chế độ đó của cảm biến theo công thức (3.2).
Vì đặc tính của cảm biến chân ga là đường tuyến tính nên phần trăm độ di chuyển chân ga được tính theo công thức:
100 . 5 %ga giatridienap (3.4) -Thuật toán nội suy
a) Chương trình nội suy ( phụ lục 1.11)
Hình 3.23 Sơ đồ tính cảm biến áp suất
-92-
b) Chương trình tra bảng ( phụ lục 1.12)