Planificarea activității … … … … 3 [604559]

1
Cuprins
Planificarea activității ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 3
Rezumat în limba Engleză ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 4
Introducti on ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 4
Theoretical Fundamentals ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……….. 5
Intake system ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 6
Lubrication system ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 6
Cooling system ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 6
Implementation ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………. 7
Experimental Results ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 9
1.Studiul actual ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 10
2.Fundamentare t eoretică ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 13
2.1 Instalațiile Auxiliare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 13
2.1.1 Sistemul de alimentare ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 13
2.1.2 Sistemul de ungere ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 14
2.1.3 Si stemul de răcire ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 15
2.2 Dispozitive de monitorizare ai parametriilor de funcționare pentru un motor termic …….. 16
2.2.1 Ceasuri mecanic/electronice ………………………….. ………………………….. ……………………. 16
2.2.2 Adaptoare OBD ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 17
2.2.2.1 Prezen tare generală OBD II ………………………….. ………………………….. ………………….. 18
2.2.2.2 Conectorul OBD II ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 18
2.2.2.3 Protocoale de comunicație utilizate pentru OBD II ………………………….. ………………. 19
2.2.2.4 Modurile de funcționare ale OBD II ………………………….. ………………………….. ………. 20
2.2.2.5 Interfața Bluetooth OBD II ………………………….. ………………………….. …………………… 20
2.2.2.6 Aplicația Torque ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 20
2.2.3 Digital Multi Gauge ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 22
3.Implementarea soluției adoptate ………………………….. ………………………….. ………………………….. 24
3.1 Sisteme de achiziție de date ………………………….. ………………………….. ………………………….. 24
3.1.1 Microcontroler AT89S52 ………………………….. ………………………….. ……………………….. 25
3.1.2 Convertor numeric -analogic ADC0808 ………………………….. ………………………….. …….. 26

2
3.1.3 Afișaj cu cristale lichide LCD 20×4 ………………………….. ………………………….. …………. 27
3.1.4 Senzori și Traductoare ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 28
3.1.4.1 Senzori de temperatură rezistivi ………………………….. ………………………….. ……………. 28
3.1.4.2 Senzorul de presiune rezistiv ………………………….. ………………………….. ………………… 31
3.1.4.3 Senzori analogici cu ieșire în tensiune ………………………….. ………………………….. …… 32
3.1.5 Releu ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………….. 35
3.2 Simulare Proteus ISIS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 36
4.Rezultate experimentale ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………. 37
4.1 Realizarea PCB -ului ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 38
4.1.1 Layout în Programul ARES ………………………….. ………………………….. …………………….. 38
4.1.2 Imprimarea fizică a cablajului ………………………….. ………………………….. …………………….. 43
5. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 46
6.Bibliografie ………………………….. ………………………….. …………….. Error! Bookmark not defined.
CV ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………….. 47

3
Planificarea activității
Activitate Numar Task
Alegerea temei de licența Task 1
Documentare parametrii de funcționare motor Task 2
Documentare modalități de monitorizare a parametrilor Task 3
Documentare sistem de achiziție de date Task 4
Alegerea componentelor Task 5
Crearea schemei electrice in ISIS Task 6
Crearea codului in Keil Task 7
Simulare schema electrica + cod Task 8
Comandarea componentelor Task 9
Testare componente pe breadboard Task 10
Redactare Stadiu actual si Fundamentare teoretica Task 11
Realizarea Layoutului in ARES Task 12
Printare PCB + găurire Task 13
Populare PCB Task 14
Redactare Implementarea soluției Task 15
Redactare rezultate experimentale Task 16
Testare PCB populat Task 17
Modificare cod Task 18
Încărcare program pe controller Task 19
Testare dispozitiv Task 20
Finalizarea parte scrisa+ practica Task 21

11/12/2018 1/1/2019 2/20/2019 4/11/2019 5/31/2019 7/20/2019
Task 1
Task 3
Task 5
Task 7
Task 9
Task 11
Task 13
Task 15
Task 17
Task 19
Task 21

4

Rezumat în limba Englez ă
Introduction
An internal combustion engine (ICE) is an engine in which the combustion of the fuel takes
place inside the engine. When the fuel burns inside the engine cylinder, it generates high
temperature and pressure. The high -pressure force is exerted on a piston attached to a crankshaft,
which is then rotated by the up -down motion of every piston. These engines can only work with
gases and h igh volatile fuels like petrol and diesel.
The engines can be classified according to:
• Fuel used: diesel, petrol and gas engines.
• Number of strokes: two -stroke engine (generally used in scooters, pumping
systems etc.), four -stroke engine (generally used in cars, trucks, boats, bikes etc.)
• Method of ignition: spark ignition engine – the ignition of the fuel is started by a
spark, generated inside the cylinder by a spark plug –, compression ignition engine
– the fuel starts burning solely due to the temperature rise, as a result of the
compression of air. Generally, a compression ignition engine is a diesel engine.
• Arrangement of the cylinder: in -line engine – engine with cylinders positioned in
a straight line, V -type engine – composed by two -cylinder banks inclined at an
angle to each other and one crankshaft –, W-type engine – same as the V -type
engine with three banks of cylinders on the same crankshaft –, flat engine or
opposed cylinder engine – composed by two cylinders banks opposite to each other
on a single crankshaft (generally used by Porsche and Subaru) –, rotary engine
(Wankel engine) – instead of a classic piston, it uses a rotor in a triangular shape.
• Air intake process: naturally aspirated – the intake of air into cylinder occurs at
atmospheric pressure –, supercharged engine – air intake pressure is increased by
the compressor driven by the engine crankshaft –, turbocharged engine – air intake
pressure is increased by a turbine and the compressor is driven by the exhaust gases
of burning fuel.

The four -stroke engine is the most common type of internal combustion engines and is
used in various automobiles (that specifically use gasoline or diesel as fuel) like cars, trucks, boats
and some motorbikes (although many motorbikes use a two-stroke engine). In an internal
combustion engine, the piston completes four strokes while turning the crankshaft twice. A stroke
refers to the piston travelling from top to bottom of the cylinder or vice versa . A cycle is composed
by four completed st rokes. The four -stroke engine was first demonstrated by Nikolaus Otto in
1876, being known as the Otto engine (whose functionality is based on the Otto cycle). The four
separate strokes from the aforementioned cycle are termed:

5
• Intake stroke: The piston moves downward to the bottom; therefore, the volume
is increased, allowing a fuel -air mixture to enter the chamber.
• Compression stroke: The intake valve is closed and the piston moves up the
chamber to the top. This compresses the fuel -air mixture. At the end of this stroke,
a spark plug provides the compressed fuel with the activation energy required to
begin combustion.
• Power Stroke: As the fuel reaches the end of it is combustion, the heat released
from combusting hydrocarbons increases the pressu re which causes the gas to push
down on the piston and create the power output.
• Exhaust stroke: As the piston reaches the bottom, the exhaust valve opens. The
remaining exhaust gas is pushed out by the piston as it moves back upwards.
For a diesel engine the strokes are a little different. In the intake stroke the piston moves
down to allow the air to enter the chamber. In the compression stroke the air is compressed and
the temperature is raised to approximately 440 C degree and just a fter the air reaches the specified
temperature, the diesel fuel is inserted in the cylinder. In the power stroke the mixture of diesel
vapors and highly compressed air is burned and the piston is pushed down. The exhaust stroke is
the same as the final str oke of a petrol engine.
Engine downsizing is the process to use a smaller engine in a vehicle that provides the
power of a larger displacement , by using modern technologies. It is the result of car
manufacturers attempting to provide more efficient vehicles that produce less emissions, often
given in by recent regulations. The term often relates to traditional internal combustion
engines powered by petrol or diesel.
Many manufacturers are reducing engine displacement and number of cylinders . By
adding a forced induction device (turbocharger or supercharger) and direct injection technology,
they provide a powerful engine with similar performance to a much larger engine, but with much
improved efficiency and reduced carbon emissions. A smaller engine is also often lighter, so the
car can weigh less and therefore be nimbler. Reducing the number of cylinders also reduces the
amount of friction in the engine, increasing the efficiency .
Some individual s (a significant part of the clients involved i n the motorsport industry) have
not been convinced by manufacturers claiming that reducing engine size provides a more efficient
car. Some tests have shown that some downsize engines have lower fuel economy in everyday
driving than the larger engines they replace.
Due to downsizing, forced induction engines are subject to much higher forces and loads
than aspirated ones, which can cause much faster wear, thus carefully monitoring the engine
operating parameters is crucial.
Theoretical Fundamentals
Every type of engine is more efficient if working at the nominal parameters, which need to
be observed carefully. In our days the Engine Control Unit is one of the most advanced electrical
parts of a car due to the fact that it controls most of the engine syste ms or subsystems, making
them run at optimal parameters. Amongst these systems, we can mention some of the most
important ones: the intake system, the lubrication system and the cooling system.

6

Intake system

The engine intake system is where the fuel is mixed with air, atomized, and vaporized.
Afterwards, it is compressed in the engine cylinder and ignited in order to produce energy.
Although fuel systems vary from engine to engine, all systems are the same in terms of their
purpose to supply fuel to the combustion chamber and control the amount of fuel in relation to the
amount of air. On the market, two types of engines can be found: naturally aspirated engines and
forced induction engines.
Naturally aspirated – An engine that is naturally aspirated uses the dynamic forces involved
in its own operation to move air into its cylinders.
Forced induction – Forced induction involves mechanical devices which force air into the
cylinders. The greater density of oxygen, the greater expansion, but as the engine bl ock is mostly
static, more expansion translates into more force and thus more torque. The most common devices
used to compress air into the engine intake are the turbocharger and the supercharger. These
methods of forced induction increase fuel consumption ; as more air is forced into the engine, more
fuel must be added in order to maintain a safe air / fuel ratio.

Lubrication system

Surfaces in contact and relative motion to other surfaces require lubrication to reduce wear,
noise and increase efficiency. Overcoming friction leads to a lower the level of power wasting and
a lower risk of a broken mechanism. The engine lubrication system gives a flow to the clean oil at
the adequate temperature , therefore generating the appropriate pressure to ea ch part of the engine.
In addition, the lubricant used can reduce excess heat and provide additional cooling to
components.

Cooling system

A car engine is in general a combustion engine and produces a lot of heat when running,
and must be at an optimal t emperature to avoid engine damage. Generally, this is done by
circulating coolant liquid ( a mixture of water and antifreez ) through special cooling passages.
Some engines are cooled by air flowing over finned cylinder casings (i.e. Trabant, old Porches and
old VWs).

On the market, there are a lot of different devices that are capable of monitoring the engine
parameters, each of them having their downsides and upsides.
The cheapest way to monitor the value of a parameter is to use a mechanical or electrica l
gauge. The biggest downside of these types is that a special gauge is needed for each parameter.

7
Other way to monitor the engine parameters is to use an OBD adapter which uses
communication protocol to get data directly from the engine control unit to a display unit. In some
cases, these OBD adaptors have Bluetooth capability. OBD stands for On -Board Diagnostic. It
represents the standardized system that allows external electronics to interface with a car’s
computer system. It has become more important a s cars have become increasingly computerized,
and software has become the key to fixing many problems and unlocking performance.
Several automakers introduced computer interfaces for their own cars before the 1990s,
but the push to standardize hasn’t begun until 1991, when the California Air Resources Board
mandated that all cars sold in California needed some form of OBD capability.
Another way to interrogate the engine control unit is to use an external Digital Multi Gauge.
This type of device uses the same OBDII connector to get data from the ECU and display them to
on an LCD or OLED display. This is one of the more professional ways to get and display data
without using other devices.
Implementation
Data acquisition is the process of sampling signals that measure real world physical conditions
and converting the resulting samples into digital numeric values that can be manipulated by a
computer. Data acquisition systems, abbreviated by the acronyms DAS or DAQ , typically convert
analog waveforms into di gital values for processing. The components of data acquisition systems
include:
• Sensors, to convert physical parameters to electrical signals.
• Analog -to-digital converters, to convert conditioned sensor signals to digital values.
• Signal conditioning circuitry, to convert sensor signals into a form that can be converted to
digital values.
In this case, the data acquisition system is composed of an AT89S52 microcontroller, an
ADC0808 analog to digital converter, an LCD display with the for m factor of 20×4 characters and
some sensors that are used to convert physical parameters to electrical signals.
The AT89S52 is the brain of this data acquisition system and comes from the popular 8051
family of Atmel Microcontrollers. It is an 8 -bit CMOS microcontroller with 8K as Flash memory
and 256 bytes of RAM. Since it is similar to the 8051 architecture, these microcontrollers are kind
off an industry standard. It has 32 I/O pins comprising of three 16 -bit timers, external interrupts,
full-duplex se rial port, on -chip oscillator and clock circuitry. The Microcontroller also has
Operating mode, Idle Mode and Power down mode which makes it suitable for battery operated
applications. The few considerable drawbacks of the microcontroller include that it d oes not have
in-built ADC and does not support SPI or I2C protocols.
An analog -to-digital converter (ADC) is a system that converts an analog signal into
a digital signal. The ADC0808 is a commonly used ADC module for projects where an external
ADC is required. It is a 28 -pin Eight channel 8 -bit ADC module, meaning it can measure up to
eight ADC value from 0V to 5V and the precision when voltage reference is +5V is 19.53mV.
That is for every increase of 19.53mV on input side there will be an increase of 1 bit at the output
side. The ADC module requires a clock to function; this IC requires an external clock pulse to
work (in our case the clock signal will be given by the microcontroller).

8
A thermistor is a type of resistor whose resistance depends on it s temperature. In my case,
I used an NTC thermistor to capture the variation of temperature from the cooling system and the
lubrication system. With NTC thermistors, resistance decreases as temperature rises. In order for
this type of sensor to work, it is mandatory that we use a current source or a voltage divider.
To monitor the pressure in the intake manifold, I chose to use a MAP (manifold absolute
pressure sensor) sensor from Bosch, which can also read the temperature from the intake manifold.
This ty pe of sensor has an integrated signal conditioning circuit; hence the output of this sensor is
ready to be converted to digital by an ADC and then read by a microcontroller.
To simulate the data acquisition system, I made a Proteus ISIS project with all o f the
components and the connection needed, this way being able to check if the system is working
properly.

Figure 1 Proteus ISIS Schematic

9

Experimental Results
With the simulation working as intended, I used Proteus Ares t o import the ISIS schematic
and started making a PCB design. The layout was printed on photo paper and transferred to the
copper plate. After the etching process, the plate needed to be drilled and then all the components
ware ready to be soldered on the a ctual PCB. Eventually, the final product was as expected.

Figure 2 PCB Layout on the left side and the populated PCB on the right

10
1.Studiul actual
Se numește m otor cu ardere internă orice dispozitiv care obține energie mecanic ă direct
din energie chimic ă prin arderea unui combustibil într-o camer ă de combustie sau camer ă de ardere
care este integrat ă în motor ( exist ă și motoare cu camer ă de ardere extern ă)[1].
Motoarele cu ardere intern ă se pot clasifica în mai multe feluri:

• După natura combustibilului: motoare ce folosesc drept combustibil benzina,
motorina și motoarele pe gaz ;
• După numărul de curse simple efectuate de piston într-un ciclu: motoare în doi
timpi (utilizate pentru motociclete dar și alte utilaje cu motor) și motoare în 4 timpi ;
• După locul în care se produce amestecul carburant: motoare cu formarea în
exteriorul cilindrului și motoare cu formarea amestecului car burant în interiorul
cilindrului (în prezent majoritatea autovehiculelor utilizează motoare ce își
formează amestecul direct în camera de ardere) ;
• După felul aprinderii amestecului carburant: motoare cu aprindere prin scânteie
și motoarele cu aprindere prin comprima re (motoarele diesel) ;
• După poziționarea cilindrilor: în linie, în forma de „V”, în form ă de „W”, motoare
cu cilindrii și pistoane opuse ce poart ă denumirea de motoare boxer (folosite în
general de Subaru și Porsche), motoare rotative . Motoarele cu ardere internă
rotative sunt utilizate pe scară redusă datorită problemelor tehnologice și a
fiabilității scăzute. Cel mai cunoscut tip de motor cu combustie internă rotativ
este motorul Wankel (folosit pe Mazda rx3,rx7,rx8) ;
• După modul în care este introdus aerul în admisie: motoare aspirate – aerul este
aspirat de către motor și motoare su praalimentate – aerul este introdus forțat în
motor (comprimat). Principalele metode de supraalimentare sunt prin utilizarea
unui turbocompresor (turbocharger) sau al unui compresor mecanic (supercharger) .

Majoritatea motoarelor utilizate în domeniul automotive sunt motoare de tipul Otto în 4
timpi unde pistonul are 4 curse: admisie, compresie, ardere și evacuare. Motorul Otto a fost inițial
un motor staționar , construit in 1867 ce avea randamentul de aproximativ 22%. Timpul motor este
parcurgerea de sus pana jos sau invers a unui piston intr -un cilindru [3]. Utilizat mai târziu, într -o
formă adaptată ca un motor de automobile.
Pentru motoarele pe benzin ă sau GPL:
• Timpul 1: Admisie , pistonul pornește de la capătul superior al cilindrului și în
cilindru este aspirat (sau introdus forțat) amestecul de aer și benzin ă, deoarece
supapa de admisie este deschis ă, la sfârșitul acestui timp pistonul ajunge la capătul
inferior și supapa de admisie este închis ă;
• Timpul 2: Compresie , amestecul se încălzește până când pistonul ajunge la
capătul superior ;
• Timpul 3: Ardere și destindere , o descărcare electric ă (o scânteie) a bujiei aprinde
amestecul carburant a cărui ardere are loc foarte rapid . Presiunea și temperatura în
cilindru cresc brusc și pistonul este împins . Timpul 3 este timpul motor, în care se

11
efectuează lucru mecanic asupra pistonului. La sfârșitu l acestui timp se deschide
supapa de evacuare ;
• Timpul 4: Evacuarea gazelor arse în atmosfer ă. Pistonul se ridic ă și gazele sunt
evacuate , supapa de evacuare fiind deschis ă. La capătul ciclului supapa de evacuare
se închide supapa de admisie se deschide și începe un nou ciclu.
Timpii de funcționare ai unui motor in 4 timpi sunt prezentați in Figura 1.

Figură 1 Timpii de funcționa re ai motorului Otto

Pentru motoarele diesel: arderea are loc la volum constant și nu la presiune constant ă.
Majoritatea motoarelor Diesel sunt tot în 4 timpi dar funcționează diferit. În primul timp este
aspirat aer nu și motorin ă. În timpul 2 aerul este încălzit prin comprimare p ână la circa 440 °C. La
sfârșitul acestui timp este injectat ă motorina care se auto aprinde datorit ă temperaturii mari a
aerului. Timpul 4 este ca și la motorul Otto unul de evacuare.
Randamentul mecanic al unui motor Otto modern este de circa 20 -25%, iar al unui motor
diesel modern este de puțin peste 40% .
Pentru ca un motor s ă ofere un randament c ât mai mare posibil este nevoie ca acesta s ă
funcționeze în parametrii sau altfel spu s, să nu intervină alte elemente fizice sau chimice în
procesul de ardere cum ar fi:
• Forța de frecare suplimentar ă între blocul motor și pistoane ;
• Motorul nu funcționează la temperatură optim ă (85-90 °C);
• Elemente ce facilitează amestecul neadecvat de combustibil și aer;
• Dereglare a mecanismului de distribuție .
Din dorința de a obține un motor c ât mai eficient trebuie s ă avem sub control atent toate
instalațiile auxiliare ale acestuia (instalația de alimentare, de aprindere, de ungere, de răcire ). În
trecut majoritatea acestor instala ții erau controlate mecanic dar ulterior s -a trecut la controlul

12
electronic astfel a apărut ECU -ul (Engine Control Unit) ce are rolul de a asigura funcționa rea
optim ă a motorului prin intermediul informațiilor strânse de la nivelul senzorilor cu care este dotat
vehiculul . În funcție de informații le primite ECU -ul ajustează sistemele auxiliare astfel încât să
obțină o performan ță maxim ă dar și un consum redus de combustibil [8].
Nu cu mult timp în urm ă, puterea și performan țele autoturismelor se putea u distinge foarte
ușor după capacitatea cilindric ă a motorului cu care acesta era dotat . Performanța mototrului fiind
direct proporțională cu capacitatea acestuia . Odată cu avansul tehnologic acest mod de a diferenția
performan țele unui motor nu mai este valabil deoarece motoarele mari, aspirate au fost înlocuite
de motoare mai mici supraalimentate ce în teorie promit cel puțin aceeași performan ță cu un
consum mai mic de combustibil și scăderea emisiilor poluante. Acest trend poart ă numele de
“downsizing”.
Pentru ca acest downsizing s ă fie posibil dezvolta torii au trebuit s ă găsească modalități
pentru a extrage c ât mai mult ă putere din tr-o cantitate mai mic ă de combustibil. După cum știm,
motoarele cu combustie intern ă funcționează prin aprinderea amestecului combustibil. Pentru a
apărea combustia, combustibilul trebuie amestecat cu oxigen așa că aceste motoare cu capacitate
cilindric ă mai mic ă au nevoie de o cantitate c ât mai mare de oxigen pentru a produce o putere
similar ă sau ma i mare cu motoarele susceptibile pentru înlocuire . Cea mai simpl ă soluție pentru
aceast ă problem ă a fost utilizarea unui turbocompresor sau a unui compresor mecanic ce au rolul
de a introduce aer sub presiune în camera de ardere. Atât turbo compresorul cât și compresorul se
pot descrie ca un ventilator ce comprim ă aerul în motor. Turbochargerul se folosește de gazele de
evacuare pentru a crea o presiune pozitiv ă în admisie iar compr esoarele se folosesc direct de rotația
motorului din aceast ă cauză, cel din urmă creează o presiune în admisie aproape instantanee pe
când turbocompresoarele au o mic ă întârziere [4].
Din cauza downsizing -ului motoarele supraalimentate sunt supuse unor for țe și presiuni
mult mai mari fa ță de cele aspirate fapt ce poate provoca o uzur ă mult mai rapid ă, de aceea
parametrii de funcționa re ai motorului trebuie urmăriți cu atenție .

13

2.Fundamentare teoretic ă
Obiectivul acestei lucrări este de a oferi informații în timp real despre parametrii de
funcționa re ai unui motor cu combustie intern ă și de a emite diferite semnale de avertizare legate
de funcționa rea defectuoas ă a acestuia.
2.1 Instalațiile Auxiliare
Instalațiile auxiliare numite și sisteme auxiliare ale unui motor cu ardere intern ă sunt
subansamble care contribuie în mod direct la funcționa rea motorului având rolul de a asigura
condițiile și parametrii optimi de funcționa re ai acestuia.
2.1.1 Sistemul de alimentare
Sistemul de alimentare al unui motor are rolul de a alimenta cilindrii cu combustibilul și
aerul necesar arderii (exploziei). Instalația de alimentare cuprinde ansamblul organelor necesare
aliment ării motorului cu amestecul carburant în proporțiile și cantitățile cerute în regim d e
funcționa re. Exist ă și motoare supraalimentate ce utilizează compresor mecanic , prezentat in
Figura 3, sau turbocompresoar , prezentate in Figura 2, pentru a introduce o cantitate mai mare de
aer în interiorul camerei de ardere cu scopul unei arderi mai bogate de unde rezult ă o mărire
considerabil ă a randamentului motorului (odată cu introducerea unei cantități mai mare de aer
trebuie introdus ă și o cantitate mai mare de combustibil) [5].

Figură 2 Turbocmpresor Figură 3 Compresor mecanic

14

2.1.2 Sistemul de ungere
Pentru a produce lucru mecanic, motoarele termice se bazează pe un mecanism motor
(biela manivela – transforma mișcarea alternativ ă în mișcare de rotație ). Componentele acestui
mecanism sunt metalice, mișcarea dintre ele realizându -se prin frecare. Pentru a reduce forța de
frecare dintre piesele în mișcare, pe suprafața de contact dintre acestea se creează o pelicul ă de
ulei[7].
Rolul sistemului de ungere al unui motor termic este multiplu și trebuie s ă asigure
următoarele :
• Ungerea pieselor în mișcare pentru reducerea frecării(scade uzura și
îmbunătățește randamentul mecanic) ;
• Preluarea parțial ă a căldurii rezultat ă în urma arderii și a frecării ;
• Curățarea pieselor aflate în mișcare de particule metalice sau eventuale
impurități ;
• Protecția suprafețelor metalice împotriva coroziunii .
Pentru ca sistemul de ungere s ă fie cât mai eficient uleiul trebuie s ă ajungă la o temperatură
optim ă și să fie la o presiune de lucru ce asigur ă ungerea tuturor componentelor.
Pompa de ulei asigur ă presiunea necesar ă ungerii tuturor componentelor în funcție de
punctul de funcționare al motorului.
Presiunea produs ă de pompa de ulei variază între 1.5 -2 bar la r elanti și poate ajunge p ână
la 4-5 bar la turația maxim ă a motorului. Pompele de ulei sunt prevăzute cu o supapa de limitare a
presiunii ce are rolul de a limita presiunea maxim ă generat ă de pomp ă (la temperaturi scăzute
vâscozitatea uleiului cre ște de und e rezult ă o creștere semnificativ ă a presiunii acestuia ce poate
crea defecțiuni adiacente ).
Circuitul de ulei este prevăzut cu un manocontact , prezentat in Figura 4, (presostat) de ulei.
Acesta este de fapt un senzor care indică o presiune insuficientă de ulei. În cazul în care presiune a
uleiului scade sub o limită minimă , manocontactul va aprinde în bordul automobilului martorul de
presiune scăzută ulei , prezentat in Figura 5 . Pentru a afla exact presiunea la care se afl ă uleiul,
dispozitivul o s ă utilizeze un senzor de presiune rezistiv.

15

2.1.3 Sistemul de răcire
Prin natura lui, motorul termic degaj ă căldur ă. Cuplul generat de acesta este rezultatul
transformării energiei chimice în energie mecanic ă (prin ardere). Din cauz ă că randamentul unui
motor termic este relativ scăzut , putem deduce faptul c ă doar o parte a căldurii rezultate în urma
arderii este transformat ă în lucru mecanic , iar un procent semnificativ din aceasta este absorbit ă
de piesele mecanice ale motorului. Datorit ă acestei absorbții de căldura , temperatura maxim ă a
componentelor motorului trebuie s ă fie controlat ă și să aibă o valoare sub pragul critic de aprox.
95 °C [7].
Temperatura nominala de funcționa re a motorului este situata intre aproximativ 85 – 90°C.
În jurul acestor temperaturi funcționa rea motorului este optimă, consumul de combustibil și
performanțele dinamice fiind normale .
Sistemul de răcire al motorului asigur a atingerea într -un timp cât mai scurt a temperaturii
nominale de funcționa re, precum și menținerea acestei valori în timpul func ționării.
Motoarele termice moderne utilizează instalații de răcire cu lichid datorită avantajelor
acestora, comparativ cu motoarele răcite cu aer:

• răcire uniformă a motorului ;
• încălzirea rapida a motorului la pornire ;
• solicitări termice mai reduse ale pieselor .

Sistemul de răcire cu lichid al motorului realizează două funcții: transportul căldurii de la
piesele solicitate termic și disiparea căldurii în atmosferă.
Transportul căldurii se realizează prin intermediul lichidului de răcire, cu ajutorul pom pei
de apă, conductelor și canalelor de curgere și a termostatului. Disiparea căldurii este realizată de
radiator, asistat de ventilatorul electric. Circuitul sistemului de răcire este prezentat in Figura 6.

Figură 4 Manocontact
Figură 5 Martor Ulei

16

Figură 6 Sistemul de răacire auxiliar
2.2 Dispozitive de monitorizare ai parametrilor de funcționa re pentru un
motor termic
Odată cu evoluția tehnologic ă în industria auto a apărut un trend și anume downsizing -ul,
ce const ă în înlocuirea motoarelor cu o capacitate cilindric ă mare cu unele cu o capacitate cilindric ă
mai mic ă dar supraalimentate pentru a obține o performan ță asemănătoare cu a motorul ui de
cilindree mai mare , un consum mai mic dar și scăderea emisiilor. Odată cu supraalimentarea apare
și fenomenul de uzur ă prematur ă a motorului, iar de aceea avem nevoie de supravegherea cu atenție
ai parametrilor de funcționa re ai acestuia [4].
Pe piață exist ă mai multe dispoz itive capabile s ă monitorizeze acești parametrii dar de
obicei sunt produse universal e ce nu sunt foarte precise , iar cele dedicate sunt foarte scumpe.
Modele de sisteme de achiziții de date disponibile pe piața :
• ceasuri mecanice/electronice ;
• interfață OBD II ;
• digital Multi Gauge .
2.2.1 Ceasuri mecanic /electronice
Cea mai simpl ă și ieftin ă metod ă de a monitoriza parametrii de funcționa re este de a utiliza
un ceas mecanic sau electronic. Ceasurile mecanice au la intrare diferite mărimi fizice, iar cele
electronice au la intrare un semnal analogic recepționat de la un senzor dedicat s ă monitorizeze un
proces fizic. Modele de ceasuri mecanice si electrice sunt prezentate in Figura 7.

17

Figură 7 Ceas mecanic în partea stâng ă și ceasuri electrice în partea dreapt ă
Avantaje:
– ieftin (începând de la 50 Ron);
– simplu (cele mecanice necesit ă alimentare doar pentru iluminare) ;
– precis (oferă informația în timp real preluat ă direct de la motor, nu din senzori) ;

Dezavantaje:
– unele modele de ceasuri necesit ă linii de înaltă presiune pentru citirea parametrului dorit
(de exemplu ceas presiune ulei , ceas presiune combustibil) ;
– necesit ă un suport de montare ;
– dificil de montat ;
– de obicei un ceas oferă o singur ă informație .

2.2.2 Adaptoare OBD
OBD(On Board Diagnostic) este un termen utilizat în industria automiotive ce reprezintă
capacitatea unui automobil de a -și diagnostica diverse componente. Sistemul OBD dă informații
utilizatorului sau mecanicului despre diferite subsisteme ale autovehiculului .
Începând cu 1988 regulamentele emise de California Air Resource Board – CARB cer ca toate
automobilele noi vândute în statul California să aibă o modalitate de diagnosticare. Aceste
standarde sunt denumite ca fiind OBD I și sunt prima generație de diagnoză la bordul
automobilelor. Aceasta reglementare nu a avut un succes foarte mare deoarece interfaț a cu
echipamentul de diagnosticare nu era standardizată și permitea constructorului s ă amplaseze
conectorul oriunde in autoturism . Un motiv in plus pentru rata scăzută de succes a sistemului OBDI
a fost faptul ca protocolul de comunicare folosit nu era standardizat , de unde putem deduce ca nu
exista un echipament de diagnosticare care să poată fi folosit pe automobile diferite [11].
În 1994 CARB a emis noile regulamente ce vor fi cunoscute pentru publicul larg ca OBD II .
Aces tea sunt impuse tuturor automobilelor noi vândute în California începând cu anul 1996.
Conectorul OBDII cat si protocolul de comunicare folosit este standardizat lucru ce face posibila
dezvoltarea de echipament e de diagnosticare universal ă.

18
Versiunea europeană a standardului OBD II este denumită EOBD implementarea fiind
obligatorie pentru toate automobilele noi produse începând cu 2001 pentru motoarele pe benzină
și cu 2004 pentru motoarele diesel. Mufa OBD II este prezentata in Figura 8.

2.2.2.1 Prezentare generală OBD II
OBD II implică cerințe standardizate atât pe partea de hardware (electronică, conector) cât și
pe partea de software (protocol de comunicație, parametrii măsurați). Pe scurt pu tem spune că
standardul OBD II se referă la:
• conector ;
• protocol de comunicație ;
• mod de funcționa re (informații /parametrii înregistrați și puși la dispoziția utilizatorului
automobilului) .
2.2.2.2 Conectorul OBD II
Standardul american SAE J1962 este echivalent cu ISO 15031 -3 și prevede dimensiunea
conectorului OBD II din vechiul dar si a conectorului de pe echipament ele de diagnosticare.
Amplasarea acestuia trebuie sa respecte standardele emise iar c onectorul trebuie să fie situat în
habitaclu, în zona volanului a tabloului de bord sau a consolei centrale. Accesul trebuie să se facă
ușor, de pe scaunul conducătorului auto, locația preferată fiind între coloana de direcție și axa
longitudinală a vehiculului.
Accesul la conectorul OBD II din vehicu l trebuie să se facă fără utilizarea unor instrumente
speciale în cazul în care conectorul este acoperit de un capac de protecție. Amplasarea
conectorului trebuie să permită montarea și demontarea echipamentului de diagnosticare cu o
singură mână, în cond iții de siguranță.

Figură 8 Mu fă OBD II

19
2.2.2.3 Protocoale de c omunicație utilizate pentru OBD II
Interfaț a OBD II pentru majoritatea automobilelor poate utiliza unul din cinci protocoale de
comunica re. Protocoalele de comunicare si pinii de contact aferenți acestora se pot vizualiza in
Figura 9. Deducerea protocolului utilizat se poate face prin identificarea pinilor de pe conectorul
OBD II al automobilului:
• SAE J1850 PWM :
Protocolul este utilizat în principal de către Ford Motor Company, viteza de transfer a
datelor fiind de 41.6 kB/sec. Utilizează pinii 2 (+) și 5 ( -) pentru transmiterea semnalelor ;
• SAE J1850 VPW :
Este un protocol standard utilizat de către General Motors, viteza de transfer a datelor
fiind între 10.4 și 41.6 kB/sec. De asemenea utilizează pinii 2 (+) și 5 ( -) pentru transmiterea
semnalelor ;
• ISO 9141 -2:
Protocol utilizat cu precădere de către producătorii de automobile europeni, asiatici și
Chrysler. Viteza de transfer a datelor este de 10.4 kBaud. Pentru comunicare utilizează
pinul 7 (K -line) și opțional pinul 15 (L -line);
• ISO 14230 (KWP2000) :
Protocol similar cu ISO 9141 -2. Pentru comunicare utilizează pinul 7 (K -line) și opțional
pinul 15 (L -line). Viteza de transfer a datelor este cuprinsă între 1.2 și 10.4 K baud

• ISO 15765 (CAN) :
Protocol CAN este produsul companiei Bosch și este larg utiliz at în industria
automobilelor. În funcție de viteza de transfer a datelor, pentru OBD II , se poate utiliza
CAN de 250 kBit/sec sau de 500 kBit/sec. Pentru transmiterea datelor se utilizează pinul 6
(CAN high) și 14 (CAN low). Începând cu 2008, toate vehicu lele noi vândute în SUA sunt
obligate să utilizeze protocolul CAN pentru OBD II .

Figură 9 Conector OBD II cu pinii pentru protocoalele aferente

20
2.2.2.4 Modurile de funcționa re ale OBD II
Comunicarea între echipamentul de diagnosticare și automobil, în cazul OBD II , se face
utilizând anumite servicii sau moduri de comunicare. Serviciile OBD II sunt numerotate de la 1 la
9 și sunt simbolizate $01 p ână la $09 dar și $0A. Fiecare serviciu are rolul de a extrage anumite
informații legate de automobil. Adaptoarele OBD folosesc în general serviciul $01 (Read real -time
data) ce este utilizat pentru a citi date în timp real privind funcționarea motorului. Datele sunt
preluate direct din calculat orul motorului sau pot fi preluate direct de pe senzori.
2.2.2. 5 Interfaț a Bluetooth OBD II
Interfaț a este partea unui sistem ce servește comunicării , în acest caz Interfaț a Bluetooth
OBD II are rolul de a crea o comunicare între datele citite pe mufa OBD II și un dispozitiv ce este
capabil s ă utilizeze tehnologia Bluetooth . Odată conectat la autoturism, acesta se conectează la
ECU, iar prin intermediul unei aplicații mobile permite accesul asupra datelor citite . Doua modele
generice de interfete Bluetooth sunt prezentate in Figura 10.

Figură 10 Interfață Bluetooth OBD II

2.2.2. 6 Aplica ția Torque
Torque este o aplicație pentru device -urile ce rulează sistemul de operate Android [10].
Aceasta este dedicat diagnosticării și urmărir ii performan țelor motorului. Ea iți permite s ă accesezi
toate datele citite de senzorii autoturismului , cum ar fi: turația motorului, temperatura antigelului,
viteza autovehic ulului, presiunea din galeria de admisie, avansul aprinderii, temperatura aerului în
admisie, debitmetru, poziția clapetei de accelerație , senzor turație , sonde lambda , presiunea de
injecție etc. dar și vizionarea (în unele cazuri ștergerea ) erorilor de bo rd. Interfața aplicației Torque
este prezentata in Figura 11.

21

Figură 11 Interfa ță Aplica ția Torque

Avantaje:
– ieftin (dacă nu calculezi costul device -ului pe care se afișază datele )
– simplu (se conectează la mufa OBD II și de pe aplicație )
– citește erorile ECU -ului
– permite ștergerea unor erori
– interfață aplicație i torque user -friendly
– ușor de instalat
– transmiterea de date între adaptor și device se face wireless

Dezavantaje:
– are nevoie în permanen ță de un dispozitiv Android care are în dotare tehnologia Bluetooth
(tabletă sau smartphone) ;
– consumul mărit al bateriei device -ului folosit p entru afișaj ;
– nu este întotdeauna în timp real ;
– necesitatea conexiunii la internet .

22

2.2.3 Digital Multi Gauge
Dispozitivele de tipul Multi Gauge încearcă să încorporeze c ât mai mult ă informație într-
un singur display fără a fi necesar ă utilizarea mai multor device -uri (în cazul adaptoarelor
Bluetooth ai nevoie de adaptor și de un device Android). Acest gen de dispozitive sunt des întâlnite
în motor sport deoarece sunt foarte stabile și preci se. De obicei autoturismele de înaltă performan ță
vin dotate din fabric ă cu un astfel de dispozitiv de exemplu Nissan Skyline R34 V -Spec/Nismo.
Modelu l de baza Nissan Skyline R34 avea în locul acestei unități trei ceasuri mecanice prezentate
in Figura 12[9] .

Figură 12 În stânga Multi Gauge pe Nissan, în dreapta comparație Multi Gauge cu ceasuri mecanice

Achiziția de date se face asemănător cu cazul Adaptoarelor OBD II, citirea datelor se face
prin mufa OBD II printr -un protocol de comunicare după care acestea sunt afișate pe display -ul
digital ce servește mai multe funcții .
Un avantaj foarte mare al acestor dispozitive este faptul că pe piață se găsesc și device -uri
dedicate unui tip specific de mașină de unde rezult ă o integrare foarte plăcută în bordul acesteia.

Figură 13 Multi Gauge dedicate pentru VW Golf si BMW Series 3

23

Avantaje:

– precis ;
– citește datele direct din ECU ;
– transferul de date se face prin fir fără apariția întreruperilor ;
– are diferite modalități de data logging ;
– existent modelelor dedicate(integrate în bord) .

Dezavantaje :

– scump (ex. Pentru BMW e46 – 389$) ;
– dificil de montat ;
– în cazul celor integrate în bord este afișat ă o singur ă valoare .

24
3.Implementarea soluției adoptate
Scopul acestei lucrări este de a concepe un dispozitiv capabil s ă monitorizeze în timp real
parametrii de funcționa re ai motorului , de a îi afișa pe un display LCD și de a emite semnale de
avertizare la atingerea unor valori critice ce pot influen ța buna funcționa re a motorului.
Dispozitivul se bazează pe un sistem de achiziție de date format din senzori ce au rolul de a
monitoriza procesele fizice, un convertor analog -digital pentru conversia datelor citite de senzori,
aceast ă conversie trebuie făcută deoarece microcontrolerul utilizat nu este capabil s ă recepționeze
date în format analogic , un microcontroler pe 8 biți din familia 8051 și un display pentru
interfațarea datelor citite de microcontroler. În cazul nostru dispozitivul va monitoriza instalația
de alimentare (partea de supraalimentare cu aer), instalația de ungere și instalația de răcire .
3.1 Sisteme de achiziție de date
Achiziția de date se poate defini ca procesul de măsurare al unei valori electronice sau a
unui fenomen fizic( tensiune, curent, temperatur ă, presiune, etc).
Sisteme de achiziție de date sunt sisteme complexe de supraveghere a unui proces asupra
căruia , de obicei intervin mai multe mărimi fizice. Acestea realizează achiziția de date prin
intermediul unor senzori sau traductoare cu scopul de a memora, transmite sau de a prelucra
informația achiziționat ă[12].
În cazul de fa ță sistemul de achiziție de date este format din:
• Microcontroler AT89S52 ;
• Convertor analogic -numeric ADC0808 ;
• Display LCD 20×4 ;
• Senzori ;
• Modul releu .
Structura sistemului de achiziție de date folosit se poate observa in Figura 14.

Figură 14 Schemă bloc sistem de achiziție de date

25
3.1.1 Microcontroler AT89S52
Un microcontroler este un computer într-un singur circuit integrat. Spre deosebire de un
microprocesor acesta are încorporat toate perifericele și poat e funcționa de unul singur. Acesta
conține : CPU( central processing unit), memorie și un număr de input/output -uri programabile.
Acestea sunt utilizate la scară largă in foarte multe domenii cum ar fi : în industria de
automobile (controlul aprinderii/motorului, climatizare, diagnoză, sisteme de alarmă, etc.), în așa
zisa electronică de consum (sisteme audio, televizoare, camere video și videocasetofoane, telefonie
mobilă, GPS -uri, jocuri electronice etc.), în controlul mediului și climatizar e (sere, locuințe, hale
industriale), în industria aerospațială, în aparatura electrocasnică (mașini de spălat, frigidere,
cuptoare cu microunde, aspiratoare) , în mijloacele moderne de măsurare – instrumentație (aparate
de măsură, senzori și traductoare in teligente), în medicină ,la realizarea de periferice pentru
calculatoare [13].
Pentru acest sistem de achiziție de date am ales un controller din familia 8051 produs de
Atmel și anume AT89S52. Familia 8051 st ă la baza industriei standard de microcontroler e pe 8
biți. Arhitectura familiei este îmbunătățit ă pentru aplicații în timp real. Compania Intel a creat prin
MCS51 un standard în categoria microcontrolerelor pe 8 biți, dezvoltând noi generații pe baza
aceleiași arhitecturi.
Intel MCS51 este o serie de microcontrolere cu un singur cip, având o arhitectură Harvard,
ce a fost dezvoltată în 1980 pentru folosirea în sisteme embedded (sisteme cu microprocesoare
integrate). Familia original ă MCS -51 a lui Intel a fost dezvoltată utilizând tehnologie NMOS, dar
versiunile ulterioare, identificate prin litera C în numele lor (ex.: 80C51) foloseau
tehnologie CMOS și necesitau mai puțină putere de alimentare decât predecesoarele lor cu NMOS.
Acest lucru le -a făcut mai potrivite pentru dispozitivele cu baterii.
Am ales microcontrolerul Atmel AT89S52 deoarece are un consum redus de energie, este
performant folosind tehnologia CMOS, are 8k bytes de memorie programabil ă. Acest controller
respect ă standardul industrial impus de 80C51 și utilizează toate instrucțiunile și pinoutul acestuia.
Din cauz ă că acest controler este pe 8 biți, iar memoria flash poate fi programat ă serial AT89S52
este un controler capabil, foarte versatil la un cost redus. Microcontrolerul si pinoutul acestuia se
poate vizualiza in Figura 15.

Specificații AT89S52 :
• Compatibil cu MCS -51;
• 8k bytes de Memorie Flash Reprogramabil ă(ISP) ;
• Tensiune alimentar ă de la 4 la 5.5V DC;
• 256 x 8 bit RAM intern ;
• 32 Input/Outputuri programabile ;
• 3 timere/ numărătoare pe 16 biți;
• 8 surse de întrerupere ;
• Timer Watchdog ;
• Flag pentru Power -off;
• DIP 40(dual in -line package cu 40 pini) .

26

Figură 15 Microcontroler AT89S52 și pinout -ul acestuia

3.1.2 Convertor numeric -analogic ADC0808
Pentru a putea măsura semnalele analogice într -un sistem de calcul digital, acestea trebuie
convertite în valori numerice discrete. Un convertor analog – digital (ADC) este un circuit
electronic care convertește o tensiune analogică de la intrare într -o valoare digitală [14].
Parametrii caracteristici ai unui convertor analog -numeric sunt: cuantificarea,
caracteristic ă de transfer, rezoluția , lățimea de cod, rata de eșantionare și eroarea de cuantificare.
Procesul de cuantificarea reprezintă divizarea intervalelor de variație a mărimi i analogice
într-un număr determinat de trepte de valori egale în scopul exprimării valorii analogice sub form ă
de număr .
Caracteristica de transfer a convertorului reprezintă dependen ța dintre mărimea de ieșire și
mărimea de intrare.
Rezoluția unui convertor indică numărul de valori discrete pe care convertorul poate să le
furnizeze la ieșirea sa în intervalul de măsură. Deoarece rezultatele conversiei sunt stocate intern
sub formă binară, rezoluția unui convertor analog -digital este exprimată în biți.
Lățimea de cod reprezintă variația minim ă detectabil ă a semnalului înregistrat la input ,
aceasta fiind egal ă cu variația celui mai puțin semnificativ bit din numărul generat de convertor
după măsurare .
Am ales convertorul analogic -digital ADC0808 deoarece este un convertor pe 8 biți,
folosește tehnologia CMOS și are integ rat un multiplexor cu 8 canale. Ac esta folosește ca tehnic ă
de conversie aproximarea succesiv ă. Adc-ul si pinout -ul acestuia se paote vizualiza in Figura 16.

Specificații ADC0808:

27
• Rezoluție 8 bits ;
• Tensiune de alimentare 5VDC ;
• Consum energetic 15 mW ;
• Timp de conversie 100 μs;
• Multiplexor cu 8 canale integrat ;
• Input cuprins între 0V și tensiunea de alimentare ;
• Disponibil în varianta through -hole;
• DIP 28( dual in -line package cu 28 pini) .

Figură 16 ADC0808 si pinout -ul acestuia

3.1.3 Afișaj cu cristale lichide LCD 20×4

Afișajul cu cristale lichide este un dispozitiv de afișare construit dintr -o matrice de celule
lichide ce își schimb ă proprietățile sub influen ța unui curent sau câmp electric. Un afișaj LCD este
un display comandat electronic printr -un decodificator de caractere numerice și alfabetice.
Cristalele lichide sunt combinații chimice de natur ă organic ă aflate în stare lichid ă. Aceste a
au proprietatea de a putea fi comandate de o tensiune elec trică în așa fel încât își ordonează
moleculele trecând de la starea de transparen ță la starea de opacitate. Polarizarea acestor cristale
în contrast cu ansamblul display -ului formează o imagine.
Panourile LCD nu produc lumin ă proprie iar pentru a putea afișa o imagine acestea au
nevoie de o surs ă de lumin ă exterioar ă (backlight).

28
În cazul meu am ales un display LCD capabil s ă afișeze 20 de caractere pe 4 linii diferite.
Acesta este o copie după displayul produs de Hitachi, LM044L si paote fi vizualizat in Figura 17.
Specificații display LCD 20×4:
• Tensiune de alimentare 5V ;
• Tensiune de alimentare separat ă pentru backlight ;
• Setarea manual ă a contrastului în funcție de tensiune ;
• Controler integrat în device ;
• Poate afișa : cifre, numere și caractere speciale .

Figură 17 Display LCD 20×4

3.1.4 Senzori și Traductoare
Un senzor este un dispozitiv care recepționează și răspunde unui semnal sau stimul. În
literatura englez ă și german ă găsim denumirea de sensor iar în cea francez ă de capteur. În literatura
română apare și denumirea de traductor. Traductorul convertește un tip de energie în alt tip.
Senzorii se folosesc în toate domeniile de activitate. În funcție de rolul lor au la baz ă diferite
principii de funcționa re și caracteristici tehnice. Rolul senzorilor este de a măsura o mărime fizică,
chimic ă sau biologic ă. Pentru a obține un anumit tip de date, în concordan ță cu mărimea măsurat ă
și aplica tă, este nevoie de prelucrarea semnalelor furnizate de senzori [15].

3.1.4.1 Senzori de temperatur ă rezistivi
Senzorii de temperatur ă au la baz ă mai multe principii de funcționa re printre care se
numără : variația rezistentei electrice, emisia de radiații electromagnetic e, modificarea
dimensiunilor geometrice odată cu temperatura.
Variația rezisten ței electrice a metalelor cu temperatur a stă la baza funcționa rii senzorilor
termorezistivi . Cele mai utilizate metale pentru măsurare a temperaturii sunt cuprul, nichelul,
platina, wolframul și tungstenul (ultimele dou ă pentru temperaturi mai mari de 1000șC).

29
Termistorul este un senzor a cărui rezisten ță electric ă variază în funcție de orice schimbare
de temperatur ă. Denumirea acestuia provine din combinarea cuvintelor "therm ally sensitive
resistor" și descrie cu exactitate funcția de baz ă a acestuia.
Termistorii sunt realizați din material semiconductor. Rezisten ța lor electr ică variază în
limite foarte largi cu temperatur a, având un aspect exponențial . Domeniul de temperatur ă
măsurabil este cuprins între -100șC și +200șC.
Acești a sunt de 2 feluri: PTC (Positive Temperature Coefficient ), pentru care rezisten ța
senzorului cre ște odată cu temperatura și NTC (Negative Temperature coefficient ), unde rezisten ța
scade atunci când temperatura cre ște.

Figură 18 Senzor rezistiv NTC

Pentru monitorizarea temperaturii sistemului auxiliar de răcire și de ungere am ales s ă
folosesc doi termistori NTC. Acesta se poate vizualiza in Figura 18.
Variația rezisten ței se face după formula : 𝑅(𝑇)=𝑅25∗𝑒(𝛽(1
𝑇−1
𝑇25)) [Ω] unde beta este
egal cu : 𝛽=ln(𝑅1)−ln (𝑅2)
1
𝑇−1
𝑇2[𝐾]
Pentru a integra senzorii în sistem am decis s ă folosesc un divizor de tensiune . Schema
divizorului este prezentata in Figura 19. Outputul divizorului se deduce după formula (1). În acest
caz R1 reprezintă senzorul rezistiv. Tensiunea de ieșire a senzorului este direct proporțional ă cu
variația rezisten ței a senzorului.

𝑉 𝑜𝑢𝑡 =𝑅2
𝑅1+𝑅2∗ 𝑉 𝑖𝑛 (1)

Figură 19 Divizor de tensiune

30
În tabelul alăturat avem datele date de producător pentru rezisten ța senzorului în funcție de
temperatur ă, iar în graficul din Figura 20 este reprezentat ă caracteristic a de ieșire a divizorului de
tensiune utilizând o rezisten ță de R2=1000Ω.

Rezistenta[ Ω] Tensiune (V) Temperatura[°C]
3004 1.25 20
2359 1.49 25
1868 1.74 30
1198 2.27 40
789 2.79 50
522 3.29 60
368 3.65 70
260 3.97 80
187 4.21 90
137 4.40 100
102 4.54 110
79 4.63 120
59 4.72 130
46 4.78 140
36 4.83 150
29 4.86 160
23 4.89 170

Figură 20 Caracteristica de ieșire a divizorului de tensiune 020406080100120140160180
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00Tensiune [V]
Rezistenta [ Ω]

31

3.1.4.2 Senzorul de presiune rezistiv
Presiunea este o mărime fizică scalar ă egală cu raportul dintre forța aplicat ă și suprafața pe
care este aplicat ă (P=F/S). În sistem internațional unitatea de măsur ă pentru presiune este Pascalul
dar se folosesc și alte unități de măsură precum milimetri coloan ă de mercur, milimetri coloan ă de
apă, atmosfera fizic ă, atmosfera tehnic ă etc.
Majoritatea senzorilor de presiune folosesc elemente mecanice (arcuri, membrane elastice
plane, gofrante sau sferice, tuburi Bourdon , etc) pentru acționarea unui senzor de tip electric
(inductivi , capacitivi , piezorezistivi , etc). Un model de senzor de presiune este prezentat in Figura
21. Semnalul generat de senzor este în corelație cu proprietățile sale și ale lanțului mecanic. Acest
lanț format din componente electrice și mecanice determin ă caracteristicile senzorului
Senzorul ales funcționează prin modificarea poziției unui braț oscilant ce este în contact cu
o lamel ă a cărei rezisten ță este cunoscut ă. Bra țul este conectat la o diafragm ă ce are rolul de a
capta presiunea uleiului transformând -o în mișcare și de a nu lăsa uleiul s ă pătrundă în dispozitiv.

Figură 21 Senzor de presiune rezistiv
În tabelul de mai jos avem datele date de producător pentru reziste nța senzorului în funcție
de presiunea regăsită în diafragm ă. În graficul din Figura 22 este reprezentat ă caracteristica de
ieșire a senzorului în funcție de variația presiunii și a rezisten ței.

Rezistenta [Ω] Tensiune [V] Presiune[PSI] Presiune[Mpa]
11 4.74 0.00 0
31 4.33 14.50 0.1
59 3.86 29.01 0.2
79 3.58 43.51 0.3
99 3.34 58.02 0.4
115 3.17 72.52 0.5
127 3.06 87.02 0.6
140 2.94 101.53 0.7
149 2.87 116.03 0.8
158 2.79 130.53 0.9

32

Figură 2 2 Caracteristica de ieșire senzorului

3.1.4.3 Senzori analogici cu ieșire în tensiune
Pentru foarte multe tipuri de senzori, mărimea de măsurat este convertit ă în ieșire sub forma
unei tensiuni electrice sau , prin prelucrarea cu circuite integrate a semnalului generat de senzori,
se livrează în ieșire o tensiune electric ă.
Senzorii cu ieșire în tensiune se împart în 2 categorii. Prima categorie este form ată din
senzorii generatori, cei care transform ă mărimea măsurată direct în tensiune electric ă. Din aceast ă
categorie fac parte senzorii de tip termocuplu și tahometru. Cealaltă categorie este format ă din
senzorii cu ieșire în tensiune ce au implementat în structura intern ă circuite active de condiționare ,
circuite care transform ă variațiile mărimii de intrare în variații ale tensiunii de ieșire . Uneori aceste
circuite au rolul de a liniariza variația tensiunii de ieșire . Apro ape pentru fiecare mărime
măsurabil a exist ă senzori analogici cu ieșire în tensiune.

Figură 23 Senzor MAP 3 bar Bosch 0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00140.00
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180Presiune [PSI]
Rezistenta[ Ω]

33

Pentru monitorizarea presiunii și a temperaturii din galeria de admisie am folosit un senzor
MAP (Manifold Absolute Pressure ) Bosch 3 BAR Model – 038906051C ce este un senzor cu
circuit integrat și ieșire în tensiune si este prezentat in Figura 23.
Acest senzor este des utilizat în industria automotive pe autoturismele din gama
VAG și anume Volkswagen , Audi, Seat, Skoda și altele. A fost utilizat pe autovehicule începând
din 1998 pe modelele Golf, Passat, Jetta etc. p ână în prezent pe modelele A4, A8, A6, Passat etc.
Detalii tehnice:
• Alimentare 5V
• Acuratețe +/-1%
• Range de măsurare 0.2-3 BAR (3 -43 PSI)
• Aplicații : în industria automotive pentru măsurare a presiunii și a temperaturii din galeria
de admisie.
Conexiunea dintre microcontroler și senzor se face prin mufa acestuia afisata in Figura 24 .
Pinul 1 se leagă la mas ă, pinul 3 este cel de alimentare al senzorului și se leagă la +5VDC , iar pe
pinii 2 și 4 avem ieșirile în tensiune pentru temperatur ă, respectiv presiune.

Figură 24 Conector senzor

Caracteristica de ieșire a senzorului pentru presiune
În tabelul de mai jos avem datele date de producător pentru tensiunea generat ă de senzor
în funcție de presiunea citit ă de acesta. Di n fericire, după cum se observ ă în graficul din Figura 25
caracteristica de ieșire a senzorului de presiun e este una liniar ă.

34

Tensiune[V] Presiune[PSI]
0.4 2.9
1 8.7
2 18.3
3 27.8
4 37.4
4.65 43.5

Caracteristica de ieșire a senzorului pentru temperatur ă
În tabelul de mai jos avem datele date de producător pentru tensiunea generat ă de senzor
în funcție de temperatura citit ă de acesta. Din graficul prezentat in Figura 26 putem deduce c ă
caracteristica de ieșire a temperat urii nu este una liniar ă.
Tensiune[V] Temperatura[ °C]
0.393 130
0.494 120
0.697 105
0.986 90
1.236 80
1.538 70
1.892 60
2.085 55
2.288 50
2.498 45
2.712 40
2.927 35
3.139 30
3.345 25
3.55 20
3.745 15
3.925 10
Figură 25 Caracteristica de ieșire a senzorului MAP pentru presiune

-40-20020406080100120140
0 1 2 3 4 5Temperatura[ °C]
Tensiune[V]
Figură 26 Caracteristica de ieșire a senzorului MAP pentru temperatură 05101520253035404550
0 1 2 3 4 5Presiune [PSI]
Tensiune[V]

35
3.1.5 Releu
Releul este un dispozitiv care sub acțiunea unei mărimi de intrare, realizează o variație în
salt a unei mărimi de ieșire , în scopul comenzii altor elemente. De cele mai multe ori acestea sunt
folosite cu scopul de a comuta o tensiune de valoare mare în funcție de o tensiune de valoare mai
mică.
Releele electromagnetice se utilizează în foarte multe domenii de aceea modul de
construcție dar și structura acestora poate să difere în funcție de scopul pentru care a fost creat.
Releele electromagnetice , în general, sunt compuse dintr -un miez magnetic, pe care sunt
înfășurate una sau mai multe bobine, o armatur ă mobil ă și unul sau mai multe contacte electrice.
Construcția unui releu electromagnetic este prezentata in Figura 27. Principiul de funcționa re
const ă în proprietatea câmpului magnetic, când bobina electromagnetului e ste alimentat ă, ea
exercit ă asupra armaturii o forță de atracție care pune în mișcare brațul mobil în cazul în care forța
de atracție este suficient de mare, releul o s ă comute.
Releul folosit de mine are doua moduri de funcționa re NC și NO. În modul NC (Normally
closed) circuitul din interiorul releului este închis iar în modul NO (Normally open) circuitul din
interiorul acestuia este deschis. Cele doua moduri de functionare sunt prezentate in Figura 28.
Figură 27 Alcătuire releu electromagnetic
Figură 28 Mod de funcționare releu electromagnetic

36
În cazul acestui proiect , stimulul pentru releu este dat direct de microcontroler, iar pe partea
de comutare a releului este conectat ventilatorul circuitului auxiliar de răcire ce are rolul de a
menține motorul la o temperatur ă optimă.

3.2 Simulare Proteus ISIS
Proteus ISIS este un program cu ajutorul căruia se pot simula circuite analogice dar și
digitale. Acesta creează mediul de lucru ideal pentru a crea scheme electrice și pentru a le simula.
Unul dintre cele mai importante funcționalități al acestui program este abilitatea de a simula
interacțiunea dintre software -ul ce rulează pe un microcontroler și orice dispozitiv digital sau
analogic conectat cu acesta , cu alte cuvinte putem spune c ă simu lează execuția codului mașină pe
controller [6].
În Figura 29 se poate observa schema electric ă a sistemului de achiziție de date.
Microcontrolerul AT89S52 este creierul sistemului, pe portul 2 al acestuia este legat displayul
LCD, pe portul 3 este legat ă ieșire a ADC -ului multiplexat, par pe portul 1 diferiți stimuli ce ajut ă
la transmiterea datelor către LCD. Pe intrările ADC -ului sunt monitorizați senzorii cu ieșire în
tensiune dar și senzorii rezistivi prin intermediul unui divizor de tensiune.

Figură 2 9 Schema electric ă a sistemului de achiziție de date

37
4.Rezultate experimentale
În acest capitol este prezentat parcursul urmat pentru realizarea dispozitivului menit s ă
monitorizeze parametrii unui motor cu combustie intern ă. Odată ce am realizat schema electric ă și
testarea din punct de vedere funcționa l al device -ului, am trecut la realizarea circuitului imprimat.
Circuitul imprimat (PCB -Printed Circuit Board) este o plac ă cu cablaj imprimat ce are rolul
de a susține mecanic și de a conecta electric componentele montate pe plac ă. Conexiunea electric ă
dintre componente se face prin intermediul traseelor imprimat e. Un circuit imprimat poate fi
vizualizat in Figura 30.

Figură 30 Circuit imprimat

Cablajele imprimate (PCB – Printed Circuit Board) sunt un element de baz ă în industria
electronic ă și constituie suportul fizic al schemelor și componentelor electronice. Ele sunt
constituite dintr -un substrat, uzual din sticlotextolit și o folie de câțiva microni grosime de cupru.
Cablajul imprimat se găsește pe piaț ă sub form ă de placi de diferite dime nsiuni, cu o singur ă parte
placat ă cu cupru sau cu ambele fe țe placate cu cupru. În mediul industrial se folosesc cu
mai multe straturi de cupru. Constructia unui PCB este afisata in Figura 31 .

Figură 31 Structura PCB

38
Circuitele multistrat sunt realizate prin suprapunerea succesiv ă a mai multor circuite
dublu strat separate între ele printr -un strat izolator (de obicei același material non conductiv cu
cel al cablajului brut). Trecerea de pe un strat pe altul se realizează prin vias -uri sau a
componentelor cu p ini th rough hole. Circuitele printate multistrat au un mare avantaj și anume
faptul c ă permite o densitate mai mare de componente fa ța de cele cu unul sau dou ă straturi
conductive. Principalul dezavantaj al acestora const ă în faptul c ă produsele ce folosesc PCB -uri
multistrat sunt mai greu de reparat .
4.1 Realizarea PCB -ului
Proiectarea cablajului imprimat const ă în plasarea componentelor în spațiul de lucru și
conectarea acestora între ele prin trasee conductoare dispuse pe unul sau mai multe nivele.
Proiectarea și desenarea cablajului se poate face cu un soft specializat, datorita ușurinței și
facilitaților oferite se pot utiliza diferite programe de design cum ar fi OrCad PCB Designer,
Orcad Layout, Eagle PCB Designer și altele.
Deoarece eu am făcut și testat schema electric ă în Proteus ISIS am ales s ă creez layoutul
PCB -ului într-un program făcut de aceeași companie și anume Proteus ARES (în versiunile mai
noi de Proteus , partea de PCB layout este integrat ă în programul principal). Principalul motiv
pentru care am ales ARES este faptul ca eu deja aveam schema funcționa lă a circuitului, după
care din meniul tools am selectat op țiunea „Netlist to ARES” (Figura 32) astfel c ă au fost
importate în program toate comp onentele și conexiunile dintre ele.
4.1.1 Layout în Programul ARES
Primul pas pentru realizarea layout -ului este de a selecta dimensiunile PCB -ului. În cazul
meu placa de textolit este cu un singur strat de cupru și are dimensiunea de 10×10 cm așa că am
Figură 32 Netlist to ARES coma nd

39
selectat „Border Edge”(marginile pcb -ului) astfel încât să am suprafața de lucru identic ă cu cea a
PCB -ului. Odată ce am selectat marginile am început amplasarea strategica a componentelor în
așa fel ca traseele sa fie cat mai directe. Deși programul beneficiază de tool -ul „Auto Placer” am
decis s ă poziționez manual toate componentele. În primul rând am poziționat circuitele integrate
deoarece acestea au mai mulți pini, conectorul pentru afișaj după care am amplasat restul
componentelor. Plăcuța in stadiul Actual se poate vizualiza in Figura 33.

Figură 33 Plasarea componentelor in spațiul de lucru
Din cauz ă că PCB -ul este unul cu un singur strat de cupru și o să fie realizat manual, înainte
de trasarea traseelor trebuie făcute niște setări specifice cazului de fa ță. Pentru început am deschis
tab-ul „Tools” , am selectat „Design Rule Manager” (Figura 34) unde am stabilit regulile de
proiectare al PCB -ului. Aceste reguli se refer ă în principiu la dimensiunile limit ă dintre trasee,
padurile componentelor, dimensiunea cablajului și altele. În sub meniu a fost setat ă distan ța dintre
paduri și trasee (Pad-Trace Clearance) și distan ța dintre trasee la alte trasee (Trace -Trace
Clearance) la 25th (thousandth of an inch ) aprox imativ 0.635mm.

40

Figură 34 Setări legate de “Clearance” in Design Rule Manager
În submeniul „Net Classes” trebuie s ă facem aceleași setări și pentru clasele „POWER” și
„SIGNAL” și anume set ăm în „Routing Style” parametrul „Trace Style” la T30, parametru ce
setează lățimea efectiv ă a cablajului iar în „Layer Assignment for Autorouting” set ăm „Pair 1”
pe „Bottom Copper” deoarece folosim un singur strat de cupru (Figura 35) .

Figură 35 Setări legate de “Net Classes” în Design Rule Manager

41
După ce am terminat setările în „Design Rule Manager” am ales din toolbar opțiunea
„Auto Router”. Aceasta este o unealt ă foarte inteligent ă ce are rolul de a calcula și de a găsi cele
mai bune opțiuni pentru trasarea cablajelor. Din cauz ă că PCB -ul utilizat este cu un singur strat
de cupru și dispozitivul are dou ă componente complexe (ADC0808 și AT89S52) programul nu a
reușit sa realizeze toa te conexiunile. De aceea după crearea efectiv ă a PCB -ului o sa fie nevoie
de conexiuni suplimentare. În Figura 36 se observ ă toate componentele așezate în zona de lucru .
Conexiunile ce nu au culoarea albastru închis nu au fost trasate de autorouter din cauza
imposibilității conectării fără a intersecta alte trasee și au fost trasate manual pe alte straturi. În
cazul nostru, traseele ce nu se afl ă pe „Bottom Copper” o sa fie trasate ulterior.

Figură 36 Layoutul PCB -ului după ce au fost interconectate toate componentele

42
Programul ARES ne permite vizualizarea 3D a PCB -ului proaspăt creat , lucru ce ne ajut ă
să contur ăm o ideea asupra aspectului produsului finit , acesta se poate vizualiza in Figura 37.

Figură 37 Vizualizare 3D a deviceului
Odată ce layoutul a fost finalizat am făcut setările necesare în program pentru a genera un
pdf cu traseele de cupru (de culoare neagr ă) pe un fundal alb. Pasul următor a fost imprimarea
cablajului pe o foaie fotografic ă (foaie lucioas ă) cu ajutorul unei imprimante laser deoarece ne
dorim ca tușul să rămână pe suprafața foii, nu sa fie absorbit. Layout -ul se poate vizuaiza in
Figura 38.

Figură 38 Layoutul pregătit pen tru imprimare

43

4.1.2 Imprimarea fizică a cablajului
După imprimarea layout -ului pe foaia fotografic ă, aceasta a fost t ăiat la dimensiunile
viitorului PCB si a fost poziționat bine pe plăcu ță (curățat ă în prealabil) iar apoi prin transfer
termic s -a făcut imprimarea traseelor de pe foaie pe viitorul PCB . Transferul termic s -a făcut cu
ajutoru l unui fier de c ălcat, acesta a fost setat la o temperatura maxim ă și a fost pus direct pe
foaia fotografica apli când puțină presiune (operațiunea a durat aproximativ 15 minute). După
imprimarea traseelor , foaia fotografic ă a fost înlăturat ă cu grij ă pentru a nu strica traseele
proaspăt imprimate. Deși toată operațiunea a fost realizata conform îndrumărilor , în unele l ocuri
au existat întreruperi ale cablajelo r cum se poate vedea si in Figura 39.

Figură 39 Trasee defecte
Odată imprimat cablajul pe plăcu ța de textolit, aceasta trebuie pus ă în clorur ă de fier
pentru a coroda cuprul rămas la suprafaț ă (părțile neacoperite). În funcție de concentrația clorurii
durata acestei operațiuni poate varia. În cazul meu plăcuța a stat în clorur ă 50 de minute timp în
care am verificat -o periodic PCB -ul cu scopul de a nu lasă substanța sa distrugă traseele . In
Figura 40 se observa PCB -ul inainte de a fi scos din clorura.

44

Figură 40 PCB -ul in clorura ferica
După înlăturarea cuprului nedorit , plăcu ța a fost foarte bine curățat ă, dupa cum se vede si
in Figura 42, pentru a înlătura tot tușul de pe trasee deoarece la montarea componentelor pot
apărea lipituri imperfecte din cauza tușului rezidual.

Figură 41 PCB -ul curatat

45
A urmat găurirea PCB -ului pentru a putea monta componentele through hole. Pent ru
plasarea componentelor integrate a m luat decizia de a folosi adaptoare(socket -uri) deoarece
pentru a programa controlerul acesta trebuie scos din dispozitiv, socketurile făcând aceasta
treab ă mult mai ușoară . PCB -ul in procesul de găurire si socketurile se pot vizualiza in Figura 42.

Figură 42 Gaurire PCB in partea dreapta ; Socket microcontroller in partea stanga.
Ultimul pas în confecționarea PCB -ului a fost lipirea tuturor componentelor și a socketuri
pe circuitul printat realizat în pașii anteriori. Pentru lipirea definitiv ă a acest ora am utilizat o stație
de lipit. Aceasta stație este special conceput ă pentru lipituri moi ce realizează lipitura între
materiale la temperaturi relativ joase, mai mici de 500 °C. Dupa populare am ajuns cu PCB -ul in
starea din Figura 43.

Figură 43 Placuta semi populata si placuta complet populata

46

5. Concluzii
Scopul acestei lucrări a fost confecționarea unui dispozitiv de monitorizare in timp real ai
unor parametrii de funcționare pentru un motor termic cu combustie.
Am analizat trei dintre cele mai important sisteme ce contribuie direct la modul in care un
motor funcționează . Spunem ca aceste trei sisteme: de alimentare, de ungere si de răcire
contribuie direct deoarece sistemul de alimentare se ocupa cu producerea energiei termice iar
celelalte doua sisteme mențin motorul la o temperatura optima si lubrifiază toate componentele
acestuia pentru a facilita o ardere cat mai efic ienta.
Creierul sistemului de achiziție de date este un control er destul de capabil lucru ce lasă
loc de îmbună tățiri si de adăugarea altor facilitați .
Implementarea soluției a fost realizat ă in Proteus ISIS un mediu foarte bun pentru a
construi scheme electrice si de a simula aplicații ce au incorporate microcontrolere iar realizarea
traseelor s -a făcut in Proteu s ARES. Acest program de PCB design permite dezvoltarea de
cablaje pe plăcute cu un singur strat de cupru dar si multistrat , din motive tehnice am decis sa fac
cablajul pe o plăcută cu un singur strat de cupru.
In comparație cu dispozitivele existente pe piață , produsul realizat are un cost de
producție scăzut. M arele sau dezavantaj fiind dat de faptul ca acesta nu comunica cu ECU -ul
motorului .
O cale de îmbunătățire a acestei lucrări este de a interfață microcontrolerul 8051 cu portul
OBDII al autoturismului, astfel datele fiind preluate direct din calculatorul motorului .
In concluzie, s -a realizat un dispozitiv capabil sa concureze din punct de vedere al
performantei si al costului redus cu produsele d e pe piață .

47

CV
INFORMAȚII PERSONALE Alexandru -Daniel Marian

str.Plopilor, nr. 67, bl.P5, sc. 4, et. 2, ap. 42 (România)
0728017719
alexdanielmarian96@gmail.com

EXPERIENȚA PROFESIONALĂ
07/2018 –Prezent Working Student
Robert Bosch, Jucu -Herghelie (România)
– verificare componente electronice si cablaje
– utilizare software de test specific (Leonardo)
– creare si debugging programe de test pentru ICT (In Circuit T esting)
– utilizare ICT (testare manual/automat/inline, changeover adaptoare, mentenanta adaptoare)
– intocmire instructiuni de lucru pentru tehnicieni
– intocmire rapoarte periodice (yields, PDCA)
– verificare adaptoare de test
– utilizare statie de soldering
– executare cablaje pentru capete de test

48

07/2017 –09/2017 Internship
Michelin, Zalau (România)
– citire/confectionare scheme electrice (AutoCad Electrical)
– citire/confectionare desene tehnice (AutoCad)
– executarea controlului tehnic de calitate
– intocmirea rapoarte de inventar
– utilizare aparate de masura (multimetru, subler, micrometru – interior, exterior, adancime etc.)
EDUCAȚIE ȘI FORMARE
2015–Prezent
Facultatea de Electronica, Telecomunicatii si Tehnologia Informatiei – UTCN, Cluj -Napoca
(România)
Cunostinte specifice acumulate:
– microcontrollere, microprocesoare (functionare, structura, programare, utilizare)
– proiectare asistata (OrCad, LTSpice, Proteus)
– PCB design (OrCad – Layout, Ares)
– programare (Assambly, C, C++, C#, Embedded C, MatLab, LabVIEW)
– utilizare aparate de masura (osciloscop, multimetru etc.)
– efectuare analize spectrale

2011–2015 Diploma Bacalaureat
Colegiul National "Silvania" Zalau, Zalau (România)
Profil Matematica – Informatica
COMPETENȚE PERSONALE
Limba(i) maternă(e) română

Limbile străine ÎNȚELEGERE VORBIRE SCRIERE
Ascultare Citire Participare la
conversație Discurs oral
engleză B2 B2 B1 B1 B1
Niveluri: A1 și A2: Utilizator elementar – B1 și B2: Utilizator independent – C1 și C2: Utilizator experimentat
Cadrul european comun de referință pentru limbi străine
Competențe de comunicare – bune abilitati de comunicare dobandite in urma participarilor la diferite activitati de voluntariat
– transmiterea de informatii intr -o maniera structurata
Competențe
organizaționale/manageriale – dobandirea de abilitati avansate de teamwork in urma lucrului intr -o echipa mixta (intern, inginer,
management)

49

– oferirea de feedback in cadrul echipelor din care am facut parte (facultate, job etc)
Competențele digitale AUTOEVALUARE
Procesarea
informației Comunicare Creare de
conținut Securitate Rezolvarea de
probleme
Utilizator
independent Utilizator
independent Utilizator
independent Utilizator
experimentat
Competențele digitale – Grilă de auto -evaluare
Competente Digitale -Bacalaureat
– simulare / testare circuite electrice: OrCad, LtSpice, ISIS (Proteus), LabView
– programare: Embedded C, C/C++, C#, Assambly, Arduino, MatLab, LabView
– PCB design: OrCad Layout, Ares (Proteus)
– editare foto / video: Adobe PhotoShop, Adobe Premier
– pachetul Microsoft Office

Proiecte:
Proiect licenta – Sistem de achizitie de da te “Digital Multi Gauge ”- proiectarea unui dispozitiv ce are
rolul de a citi in timp real parametrii de functionare ai unui motor cu combustie interna(presiune ulei,
temperature ulei, temeratura antigel, presiun gaze din galeria de admisie, temperature gaz e din
galeria de admisie). Dispozitivul are la baza un controller de tip 8051(in acest caz AT89S52), un
convertor analogic -numeric ADC0808, display 40×20 si diferiti senzori. Programul a fost realizat in
limbajul embedded C, simulat in Proteus ISIS iar pro iectarea PCB -ului a fost facuta in Proteus ARES.
PCB-ul a fost realizat manual prin imprimarea cablajului urmat de corodarea acestuia cu clorura ferica.
Proiect – T ermostat de camera – proiectarea unui termostat cu microcontroller, adc, display,
tastat ura. Proiectul are la baza un controller AT89c51, un convertor analogic -numeric ADC0808 si un
senzor de temperature LM35.
Proiect – Reglarea automata a volumului in functie de intensitatea luminii si zgomotul exterior –
proiectul a fost realizat cu ajuto rul logicii fuzzy pentru a controla volumul unui dispozitiv in functie de 2
intrari. Simularea sistemului a fost facuta in MatLab utilizand toolbox -ul pentru logica fuzzy iar
realizarea proiectului fizic a fost facuta utilizand Arduino Uno.