CN104786844B - 汽车电子组合仪表 - Google Patents
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Abstract
一种汽车电子组合仪表，包括电路板、灯箱、段码液晶屏、扩散膜、仪表底壳、透明保护罩；电路板上设置有微控制器，与段码液晶屏的液晶笔段相对应的背光led灯模块，背光led灯信息采集模块，液晶驱动器，开关电源模块；背光led灯模块包括与点火锁电源相连的表头背光灯模块、与背光led灯信息采集模块相连的报警及指示灯模块；微控制器通过CAN收发器与汽车现场局域控制网络相连，微控制器通过背光led灯信息采集模块与报警及指示灯模块相连，微控制器的输出端与液晶驱动器的输入端相连；液晶驱动器输出端与段码液晶屏相连。相比常规仪表省去了等待步进电机回零的过程，具有功耗低，信号可控掉电保存数据可靠，表盘显示信息量大的特点。
Description
技术领域
本发明属于汽车仪表显示装置技术领域。具体涉及一种汽车电子组合仪表。
背景技术
传统汽车仪表一般都是由含有微控制器的电路板、面膜盘、仪表指针、步进电机、小块液晶屏以及外壳、支架、玻璃等构成。为保证下电后指针回零还需要设置大电容维持步进电机回零动作的供电，不足之处是回零不可控，功耗大，可能影响掉电数据保存。用来显示信息的液晶屏一般仅包含里程信息，无法充分显示汽车行驶时各个部件的实时工作情况以及汽车状态等。
发明内容
本发明的目的是为了克服现在技术存在的上述不足而提供一种功耗低、信号可控、掉电保存数据可靠、表盘显示信息量大的汽车电子组合仪表。
本发明的技术方案是：包括电路板、灯箱、段码液晶屏、设置于灯箱和段码液晶屏之间的扩散膜、仪表底壳、透明保护罩；所述电路板上设置有微控制器，与段码液晶屏的液晶笔段相对应的背光led灯模块，背光led灯信息采集模块，用于根据微控制器发出指令控制段码液晶屏对应的液晶笔段点亮的液晶驱动器，用于为微控制器、液晶驱动器、CAN收发器供电的开关电源模块；所述背光led灯模块包括与点火锁电源相连的表头背光灯模块、与背光led灯信息采集模块相连的报警及指示灯模块；微控制器通过CAN收发器与汽车现场局域控制网络相连，微控制器通过背光led灯信息采集模块与报警及指示灯模块相连，微控制器的输出端与液晶驱动器的输入端相连；液晶驱动器输出端与段码液晶屏相连。
所述开关电源模块包括开关电源输入电路、开关电源、开关电源输出电路，开关电源输入端经开关电源输入电路与蓄电池电源相连，开关电源输出端经开关电源输出电路与微控制器、液晶驱动器、CAN收发器相连，开关电源控制端经开关电源控制电路与点火锁电源，点火锁电源上连有电源信号监测电路，开关电源控制电路、电源信号监测电路分别与微控制器相连。
所述表头背光灯模块包括车速指示模块，里程指示模块，档位指示模块，电池温度指示模块，电机输出功率指示模块，剩余电池容量指示模块。
所述段码液晶屏上设置有与车速指示模块相对应的车速指示笔段，与里程指示模块相对应的里程指示笔段，与档位指示模块相对应的档位指示笔段，与电池温度指示模块相对应的电池温度指示笔段，与电机输出功率指示模块相对应的电机输出功率笔段，与剩余电池容量指示模块相对应的剩余电池容量笔段，与报警及指示灯模块相对应的报警及指示灯笔段。
所述报警及指示灯模块包括一个以上led灯，各led灯的颜色为红色、黄色、蓝色、绿色。
所述段码液晶屏经卡扣一卡装于灯箱上。
所述灯箱经卡扣二卡装于电路板上。
本发明采用汽车蓄电池给仪表开关电源供电，而且开关电源的关闭受仪表微控制器控制。仪表对汽车点火锁电源信号进行判断，当微控制器判断出点火锁掉电/断电后发出指令，仪表执行保存数据工作，等待完成后，仪表微控制器控制开关电源输出关断，使仪表处于无电状态，相比常规仪表省去了等待步进电机回零的过程，具有功耗低，信号可控的特点。
本发明采用了段码液晶屏使仪表可视区一致，显示的输入信息除了常规的里程信息，还包括通过汽车现场局域控制网络CAN总线采集得到的车速信息、电池温度信息、电池剩余容量等信息，集成了车速/温度/电池等表头信息、故障/报警指示灯信息并在段码液晶屏上统一显示。本发明克服常规仪表存在的问题，具有仪表电源电路功耗小，输出可控制，掉电保存数据可靠，表盘显示信息量大的特点。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图。
图2是本发明的正视图。
图3是本发明的电源控制电路原理图。
图4是本发明以微控制器为核心的信号处理以及液晶显示示意图。
图5是车速、里程、档位表头的液晶显示图。
图6是电池温度、电机功率、剩余电池容量表头的液晶显示图。
图7是表头背光led灯电路原理图。
图8是报警故障及指示灯的液晶显示图。
图9是报警及故障灯背光led灯颜色定义。
图10是报警及故障灯背光led灯电路原理图。
具体实施方式
图1、图2中，本发明包括一灯箱4，一段码液晶屏2，一扩散膜3，电路板5，发光二极管8，一底壳，一透明保护罩等部件组成。扩散膜3设置于灯箱4和段码液晶屏2之间。段码液晶屏2和灯箱4通过卡扣1连接，灯箱4通过卡扣6与底部电路板5连接，在灯箱4中分割出的不同空间7下的电路板5上放置与原理定义相同颜色的发光二极管8经过扩散膜3之后给段码液晶屏2背光，使显示出多彩效果。仪表电路板5上设置有供电用开关电源电路保证微控制器，液晶驱动器、CAN收发器供电。开关电源模块由开关电源输入电路、开关电源、开关电源输出电路组成。电路板上有背光led灯电路，用于采集背光led灯点亮信号的信号输入采集电路，接收CAN信号输入采集电路以及发出指令控制段码液晶屏对应的液晶笔段点亮的液晶驱动显示的电路。背光led灯电路通过led灯信号输入采集电路与微控制器相连。段码液晶屏通过液晶驱动器与仪表微控制器相连，仪表微控制器通过CAN收发器与汽车现场局域控制网络CAN总线相连。
图3中，本发明的电源控制电路包括与汽车蓄电池电源相连的开关电源输入电路11，开关电源9，开关电源输出电路10。本发明采用由蓄电池供电的可控制输出的开关电源，汽车点火锁电源关断/掉电后，微控制器14的电源信号监控引脚可以通过电源信号监测电路13监测信号输入得知需要保存数据，数据保存完毕后微控制器14的开关电源控制引脚通过开关电源控制电路12控制控制开关电源输出关断，使仪表进入无功耗模式。
图4中，通过微控制器14将CAN总线信息，led灯信息以及液晶驱动器17和段码液晶屏2连接起来。微控制器接14收到CAN总线信息以及led灯信息后会控制液晶驱动器点亮对应液晶屏笔段。微控制器为PIC18F66K80，CAN收发器为TJA1050T，开关电源为A7596。CAN总线信息通过CAN信号输入模块16取得，背光led灯信息采集模块15将B7/A8/A7/A6/B6/B5/B4以及A5/B15/A4/B3/B10/B14输入脚信号引入到微控制器中。
图5、6、7中，段码液晶屏，包含车速指示17，里程指示18，档位指示19，电池温度指示20，电机输出功率21，剩余电池容量22等必须的常规表头指示，上述需要显示的信息通过CAN收发器从汽车现场局域控制网络CAN总线采集取得，微控制器采集到CAN总线信息后将需要显示的信息通过液晶驱动器显示在液晶上，常规表头使用的背光LED灯会在有点火锁电源时亮起（如图7所示）。
图8、9、10中， B7/A8/A7/A6/B6/B5/B4以及A5/B15/A4/B3/B10/B14输入脚信号引入到微控制器中，微控制器根据实际情况发送数据到液晶驱动器，显示在段码液晶屏上包含的车门，转向，雾灯，安全带等报警及故障灯（如图8所示），最终将全部显示集成在同一块段码液晶屏上。例如，当车门信号有效时，微控制器会把液晶上”车门”符号点亮,”车门”符号的背光由”车门”的背光LED灯提供。
为实现在段码液晶屏上指示不同的发光二极管（背光led灯）颜色，定义了以下对应指示灯的颜色（如图9所示）。本发明的背光led灯电路原理，具体操作为：标号A1是负极，B7/A8/A7/A6/B6/B5/B4是对应报警灯的输入脚，当输入引脚为高电平时，会使对应电路上串连的背光led灯点亮，否则对应背光led灯不会点亮；B24是电源正极，A5/B15/A4/B3/B10/B14是对应报警灯的输入脚，当输入引脚为低电平时，会使对应电路上串连的背光led灯点亮，否则对应背光led灯不会点亮（如图10所示）。
Claims (7)
1.一种汽车电子组合仪表，其特征在于：包括电路板、灯箱、段码液晶屏、设置于灯箱和段码液晶屏之间的扩散膜、仪表底壳、透明保护罩；
所述电路板上设置有微控制器，与段码液晶屏的液晶笔段相对应的背光led灯模块，背光led灯信息采集模块，用于根据微控制器发出指令控制段码液晶屏对应的液晶笔段点亮的液晶驱动器，用于为微控制器、液晶驱动器、CAN收发器供电的开关电源模块；
所述背光led灯模块包括与点火锁电源相连的表头背光灯模块、与背光led灯信息采集模块相连的报警及指示灯模块；
微控制器通过CAN收发器与汽车现场局域控制网络相连，微控制器通过背光led灯信息采集模块与报警及指示灯模块相连，微控制器的输出端与液晶驱动器的输入端相连；液晶驱动器输出端与段码液晶屏相连；
在灯箱中分割出的不同空间下的电路板上放置与原理定义相同颜色的发光二极管经过扩散膜之后给段码液晶屏背光以显示出多彩效果。
2.根据权利要求1所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述开关电源模块包括开关电源输入电路、开关电源、开关电源输出电路，开关电源输入端经开关电源输入电路与蓄电池电源相连，开关电源输出端经开关电源输出电路与微控制器、液晶驱动器、CAN收发器相连，开关电源控制端经开关电源控制电路与点火锁电源相连，点火锁电源上连有电源信号监测电路，开关电源控制电路、电源信号监测电路分别与微控制器相连。
3.根据权利要求1所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述表头背光灯模块包括车速指示模块，里程指示模块，档位指示模块，电池温度指示模块，电机输出功率指示模块，剩余电池容量指示模块。
4.根据权利要求3所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述段码液晶屏上设置有与车速指示模块相对应的车速指示笔段，与里程指示模块相对应的里程指示笔段，与档位指示模块相对应的档位指示笔段，与电池温度指示模块相对应的电池温度指示笔段，与电机输出功率指示模块相对应的电机输出功率笔段，与剩余电池容量指示模块相对应的剩余电池容量笔段，与报警及指示灯模块相对应的报警及指示灯笔段。
5.根据权利要求1所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述报警及指示灯模块包括一个以上led灯，各led灯的颜色为红色、黄色、蓝色、绿色。
6.根据权利要求1所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述段码液晶屏经卡扣一卡装于灯箱上。
7.根据权利要求1所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述灯箱经卡扣二卡装于电路板上。
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