CN112721634B - 一种新能源汽车智能仪表控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车智能仪表控制系统包括主芯片、电源电路、BOOT电路、JTAG电路、USB转串口电路、扩展电路、反相器电路、8路模拟信息采集电路、4路热电阻信息采集电路、4路热电偶信息采集电路、第一AD转换电路、第二AD转换电路和光耦隔离电路,电源接口处采取防静电电容,避免了外部静电干扰毁坏车速表的工作,电流值采集点采取切割磁感线产生电流信号的形式来显示车速,根据电流信号来显示车速,能够及时准确的反映出汽车的行驶速度,具有良好的市场应用前景以、低廉的成本、更加简洁的工艺。
Description
技术领域
本发明涉及车速表控制系统领域,尤其涉及一种新能源汽车智能仪表控制系统。
背景技术
汽车的车速表是驾驶员实时掌握汽车行驶速度的唯一途径,车速表对汽车实际车速显示的准确性直接关系到汽车的行驶安全。汽车行驶时,驾驶员可通过主观估计来掌握正确的行驶速度,另一方面也可观察车速里程表的显示来掌握正确车速。但是因为人对车速的主观估计,往往因外界环境的不同及驾驶员本身的经验不足而造成误差,对车速不能准确地估计。为保证行车安全,一般驾驶员要通过车速表来掌握车速。若车速表的指示误差较大,驾驶员就很难准确地掌握车速,因而可能导致交通事故的发生。因此,为了保障行车安全,车速表的指示误差被列为汽车安全检测中的必检项目之一。传统的车速表是机械式的,典型的机械式里程表衔接一根软轴,软轴内有一根钢丝缆,软轴另一端衔接到变速器某一个齿轮上,齿轮旋转带动钢丝缆旋转,钢丝缆带动里程表罩圈内一块磁铁旋转,罩圈与指针联接并经过游丝将指针置于零位,磁铁旋转速度的快慢激起磁力线大小的变化,均衡被打破指针正因为这样被带动。这种车速里程表结构复杂,误差度较高,但是由于车速表是汽车安全检测中的必检项目之一,因此传统的车速表在生产过程中往往伴随着严格的检查制度,增加了不必要的生产周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全系数高,精确度高,实用寿命长,功能设计合理的电子车速表。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:一种新能源汽车智能仪表控制系统,包括主芯片、电源电路、BOOT电路、JTAG电路、USB转串口电路、扩展电路、反相器电路、8路模拟信息采集电路、4路热电阻信息采集电路、4路热电偶信息采集电路、第一AD转换电路、第二AD转换电路和光耦隔离电路,电源电路采用5V经过稳压、滤波得到5V和3.3V电压,为整个电路提供电源,JTAG电路、USB转串口电路、扩展电路、光耦隔离电路以主芯片为中心发散式连接,反相器电路连接扩展电路,8路模拟信息采集电路、4路热电阻信息采集电路、4路热电偶信息采集电路、第一AD转换电路、第二AD转换电路以反相器电路为中心发散式连接,第二AD转换电路连接光耦隔离电路。
进一步地,电源电路包括第一电源模块和第二电源模块,第一电源模块由低压差电压调节器U1和电容C1、C2、C3和C4组成,低压差电压调节器U1的Vin管脚接5V电压、GND管脚接地、Vout管脚接3V电压,第二电源模块包括电感L1、L2、L3、L4电容C5、C6和C7,电感L1第一管脚接3V电压,第二管脚分别接电容C5的第一管脚、主芯片的VDDA管脚、电感L2,电感L2的第二管脚分别接主芯片的VREF+管脚、电容C6的第一管脚、电容C7的第一管脚,电感L3的第一管脚接地、第二管脚分别接电容C5的第二管脚、电感L4的第一管脚和主芯片的VSSA管脚,电感L4的第二管脚分别接电容C6的第二管脚、主芯片的VREF-管脚和电容C7的第二管脚。
进一步地,主芯片的型号为STM32 F103ZET6,主芯片的6管脚分别接3V电压和电池BT1,23和24管脚接由电阻R23、晶振X2、电容C24和电容C27组成的第二时钟电路,25管脚分别接3V电压、由复位键S1、电容C28组成的复位电路,25、32、33和30管脚依次为VREF+管脚、VREF-管脚、VDDA管脚和VSSA管脚,72、108、144、39、17、52、62、84、95、121和131管脚接3V电压,71、107、143、38、16、51、61、83、94、120和130管脚接地,8、9管脚接由电容C25、C26和晶振X1组成的第一时钟电路,BOOT电路包括BOOT芯片、电阻R8、R9,BOOT芯片1和2管脚接3V电压,3管脚依次串联电阻R8、主芯片的138管脚,4管脚依次串联电阻R9、主芯片的48管脚,5和6管脚接地,BOOT电路可以选择BOOT启动模式。
进一步地,USB转串口电路包括PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q1、二极管D1、串口U2和USB接口,PNP型三极管Q2的发射极连接主芯片,集电极连接3V电压,基极分别连接串口U2的14管脚和NPN型三极管Q1的发射极,NPN型三极管Q1的集电极分别连接二极管D1的阴极和3V电压,基极连接串口U2的13管脚,二极管D1的阳极接主芯片的25管脚,电容C19和C20并联且接在串口U2的16管脚起到滤波抗干扰的作用,5V电压接串口U2的16管脚,串口U2的1管脚接地,2、3管脚依次逐一接主芯片的102管脚、101管脚,4管脚接地,5、6管脚依次逐一接USB接口的3、2管脚,7、8管脚连接由晶振Y1、电容C22和C23组成的第三时钟电路,USB接口的1管脚接USB-VCC电源,5管脚接地,USB转串口电路与上位机完成通讯。
进一步地,JTAG电路包含接口J2,接口J2的1、2、3、5、7、9、13端口各自接3V电压,3、5、7、9、13、15管脚分别依次接主芯片的134、110、105、109、133、25管脚,4、6、10、12、14、16、18、20管脚接地,JTAG电路实现对主芯片在线编程功能。
进一步地,反相器电路包含20个相同型号的反相器,为电路提供反相功能和驱动,反相器型号为74HC14,扩展电路包含译码器U10、U32、U33,用于扩展主芯片的I/O口,译码器U10、U32、U33为型号74LS138的民用型译码器,译码器U10的1、2、3、4管脚依次逐一连接主芯片的56、57、87、89管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12、11、10、9、7管脚依次逐一连接反相器U9A、U9B、U9C、U9D、U9E、U9F、U18A、U18D的输入端,反相器U9A、U9B、U9C、U9D的输出端依次逐一连接模拟开关U20的2、1、16、15管脚,反相器U9E、U9F、U18A的输出端依次逐一连接模拟开关U8的2、1、16管脚,反相器U18D的输出端连接模拟开关U29的2管脚,译码器U32的1、2、3、4管脚依次逐一连接主芯片的90、91、92、98管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12、11、10、9、7管脚依次逐一连接反相器U30A、U30C、U30E、U31A、U18B、U18E、U30B、U30D的输入端,反相器U30A、U30C的输出端依次逐一连接模拟开关U29的1、16管脚,U30E、U31A、U18B、U18E、U30B、U30D的输出端依次逐一连接AD芯片U3、U21、U22、U23、U24、U25的7管脚,译码器U33的1、2、3、4管脚依次逐一连接主芯片的124、125、126、127管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12管脚依次逐一连接反相器U30F、U31B、U18C、U18F的输入端,反相器U30F、U31B的输出端依次逐一连接AD芯片U26、U27的7管脚,反相器U18C、U18F的输出端依次逐一连接AD芯片U4、U15的8管脚,模拟开关U20、U8、U29的型号为MAX355,AD芯片U3、U21、U22、U23、U24、U25、U26、U27的型号为AD7091R,AD芯片U4、U15的型号为ADS1213,AD转换电路包含第一AD转换电路和第二AD转换电路,第一AD转换电路包含第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块、第四AD转换模块、第五AD转换模块,第一AD转换模块包括AD芯片U3、两个电阻和三个电容,AD芯片U3的1管脚连接5V电压,2和4管脚各自串联滤波、抗干扰电容后接地,5管脚接地,8、6管脚连接主芯片的PE区,10管脚的第一引线接5V电压,第二引线接电阻R83的第一管脚,9管脚的第一引线接主芯片的PE区,第二引线接电阻R83的第二管脚,第二AD转换模块、第三AD转换模块、第四AD转换模块、第五AD转换模块的连接方式和组成与第一AD转换模块相同,第二AD转换电路包含第六AD转换模块和第七AD转换模块,第六AD转换模块和第七AD转换模块的组成与连接方式相同,第二AD转换电路连接光耦隔离电路,光耦隔离电路连接与主芯片的PC区,光耦隔离电路将主芯片与外围器件进行电气隔离。
进一步地,8路模拟信息采集电路由8路结构和功能相同的模拟量采集电路支路组成,以第一模拟量采集电路支路为例,电阻R34、电阻R38和滑动变阻器RP1串联组成第一支路,第一支路、稳压二极管DZ1、电容C34之间互相并联且共同接在模拟开关U20的4管脚与地之间,8路模拟信息采集电路采集车辆在行驶过程中形成的电流信号,经过模拟开关U20将电流信号传送至主芯片。
进一步地,4路热电阻信息采集电路包含4个结构和功能相同的热电阻信息采集支路,以第一热电阻信息采集支路的结构为例,电阻R61的第一管脚连接5V电压,第二管脚的第一引线接滑动变阻器RP9的第一管脚,第二引线的连接模拟开关U8的13管脚,活动变阻器RP9的第二管脚连接电阻R64的第一管脚,电阻R62的第一管脚连接5V电压,第二管脚的第一引线连接模拟开关U8的4管脚,第二引线连接电阻R63的第一管脚,电阻R63的第二管脚连接可调电阻RT1的第一管脚,可调电组RT1的第二管脚的第一引线接电阻R64的第一管脚,第二引线连接电阻R65的第一管脚,电阻R65的第二管脚接地。
进一步地,4路热电偶信息采集电路包含4个结构和功能相同的热电偶信息采集支路,以第一热电偶信息采集电路为例,第一热电偶信息采集电路包括电阻R91、R92、R93、R94、R95、R96、热电偶T1和滑动电阻RP13,第一热电偶信息采集电路采用双端电桥式冷端补偿电路。
本发明的有益效果是:8路模拟量采集电路中有8路电流值采集点,采取冗余技术,可以增强车速表稳定性,即4路常开,4路作为冗余信号常闭,当常开线路有故障时,立即启用备用线路,确保车速表显示正确值;采用光耦隔离电路,将主芯片和外围器件进行电气隔离,避免干扰,保证主芯片运行在良好的工作环境,保证系统的稳定性;相对于传统的车速表成本低,工艺简单,能够大大节约车速表的造价;8路电流值采集点采取切割磁感线产生电流信号的形式来显示车速,根据电流信号来显示车速,能够及时准确的反映出汽车的行驶速度;电源接口处采取防静电电容,避免了外部静电干扰毁坏车速表的工作。
附图说明
图1为主芯片、扩展电路;
图2为JTAG电路、USB转串口电路、BOOT电路;
图3为8路模拟量采集电路、第一AD转换电路;
图4为4路热电阻信息采集电路、4路热电偶信息采集电路、第二AD转换电路、光耦隔离电路;
图5为电源电路。
具体实施方式
为了便于理解本发明,上述案列结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例,但是本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本说明书所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。
主要工作电路工作方式说明:
8路模拟量采集电路:采集4-20mA电流信号,经过I/V转换后得到0-5V电压信号,电压信号通过MAX354模拟开关,再经过AD7091R芯片进行A/D转换,进入主芯片I/O口进行处理,得到相关数据信息;
4路热电阻采集电路:采用三线制接线法,经过MAX355模拟开关,进入ADS1213转换芯片,将模拟信号转换为数字信息传递给主芯片I/O进行处理,得到范围较小温度值;
光耦隔离电路:主要作用是将主芯片和外围器件进行电气隔离,避免干扰,保证主芯片运行在良好的工作环境;
扩展电路:当主芯片I/O不够时,可以采用扩展电路进行I/O口扩充,同时扩展电路可以提供一定驱动能力;
反相器电路:主要作用是逻辑取反操作,也可以为I/O口提供一定驱动能力。
如图1至图5所示,一种新能源汽车智能仪表控制系统,包括主芯片、电源电路、BOOT电路、JTAG电路、USB转串口电路、扩展电路、反相器电路、8路模拟信息采集电路、4路热电阻信息采集电路、4路热电偶信息采集电路、第一AD转换电路、第二AD转换电路和光耦隔离电路,电源电路采用5V经过稳压、滤波得到5V和3.3V电压,为整个电路提供电源,JTAG电路、USB转串口电路、扩展电路、光耦隔离电路以主芯片为中心发散式连接,反相器电路连接扩展电路,8路模拟信息采集电路、4路热电阻信息采集电路、4路热电偶信息采集电路、第一AD转换电路、第二AD转换电路以反相器电路为中心发散式连接,第二AD转换电路连接光耦隔离电路。
进一步地,电源电路包括第一电源模块和第二电源模块,第一电源模块由低压差电压调节器U1和电容C1、C2、C3和C4组成,低压差电压调节器U1的Vin管脚接5V电压、GND管脚接地、Vout管脚接3V电压,第二电源模块包括电感L1、L2、L3、L4电容C5、C6和C7,电感L1第一管脚接3V电压,第二管脚分别接电容C5的第一管脚、主芯片的VDDA管脚、电感L2,电感L2的第二管脚分别接主芯片的VREF+管脚、电容C6的第一管脚、电容C7的第一管脚,电感L3的第一管脚接地、第二管脚分别接电容C5的第二管脚、电感L4的第一管脚和主芯片的VSSA管脚,电感L4的第二管脚分别接电容C6的第二管脚、主芯片的VREF-管脚和电容C7的第二管脚。
进一步地,主芯片的型号为STM32 F103ZET6,主芯片的6管脚分别接3V电压和电池BT1,23和24管脚接由电阻R23、晶振X2、电容C24和电容C27组成的第二时钟电路,25管脚分别接3V电压、由复位键S1、电容C28组成的复位电路,25、32、33和30管脚依次为VREF+管脚、VREF-管脚、VDDA管脚和VSSA管脚,72、108、144、39、17、52、62、84、95、121和131管脚接3V电压,71、107、143、38、16、51、61、83、94、120和130管脚接地,8、9管脚接由电容C25、C26和晶振X1组成的第一时钟电路,BOOT电路包括BOOT芯片、电阻R8、R9,BOOT芯片1和2管脚接3V电压,3管脚依次串联电阻R8、主芯片的138管脚,4管脚依次串联电阻R9、主芯片的48管脚,5和6管脚接地,BOOT电路可以选择BOOT启动模式。
进一步地,USB转串口电路包括PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q1、二极管D1、串口U2和USB接口,PNP型三极管Q2的发射极连接主芯片,集电极连接3V电压,基极分别连接串口U2的14管脚和NPN型三极管Q1的发射极,NPN型三极管Q1的集电极分别连接二极管D1的阴极和3V电压,基极连接串口U2的13管脚,二极管D1的阳极接主芯片的25管脚,电容C19和C20并联且接在串口U2的16管脚起到滤波抗干扰的作用,5V电压接串口U2的16管脚,串口U2的1管脚接地,2、3管脚依次逐一接主芯片的102管脚、101管脚,4管脚接地,5、6管脚依次逐一接USB接口的3、2管脚,7、8管脚连接由晶振Y1、电容C22和C23组成的第三时钟电路,USB接口的1管脚接USB-VCC电源,5管脚接地,USB转串口电路与上位机完成通讯。
进一步地,JTAG电路包含接口J2,接口J2的1、2、3、5、7、9、13端口各自接3V电压,3、5、7、9、13、15管脚分别依次接主芯片的134、110、105、109、133、25管脚,4、6、10、12、14、16、18、20管脚接地,JTAG电路实现对主芯片在线编程功能。
进一步地,反相器电路包含20个相同型号的反相器,为电路提供反相功能和驱动,反相器型号为74HC14,扩展电路包含译码器U10、U32、U33,用于扩展主芯片的I/O口,译码器U10、U32、U33为型号74LS138的民用型译码器,译码器U10的1、2、3、4管脚依次逐一连接主芯片的56、57、87、89管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12、11、10、9、7管脚依次逐一连接反相器U9A、U9B、U9C、U9D、U9E、U9F、U18A、U18D的输入端,反相器U9A、U9B、U9C、U9D的输出端依次逐一连接模拟开关U20的2、1、16、15管脚,反相器U9E、U9F、U18A的输出端依次逐一连接模拟开关U8的2、1、16管脚,反相器U18D的输出端连接模拟开关U29的2管脚,译码器U32的1、2、3、4管脚依次逐一连接主芯片的90、91、92、98管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12、11、10、9、7管脚依次逐一连接反相器U30A、U30C、U30E、U31A、U18B、U18E、U30B、U30D的输入端,反相器U30A、U30C的输出端依次逐一连接模拟开关U29的1、16管脚,U30E、U31A、U18B、U18E、U30B、U30D的输出端依次逐一连接AD芯片U3、U21、U22、U23、U24、U25的7管脚,译码器U33的1、2、3、4管脚依次逐一连接主芯片的124、125、126、127管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12管脚依次逐一连接反相器U30F、U31B、U18C、U18F的输入端,反相器U30F、U31B的输出端依次逐一连接AD芯片U26、U27的7管脚,反相器U18C、U18F的输出端依次逐一连接AD芯片U4、U15的8管脚,模拟开关U20、U8、U29的型号为MAX355,AD芯片U3、U21、U22、U23、U24、U25、U26、U27的型号为AD7091R,AD芯片U4、U15的型号为ADS1213,AD转换电路包含第一AD转换电路和第二AD转换电路,第一AD转换电路包含第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块、第四AD转换模块、第五AD转换模块,第一AD转换模块包括AD芯片U3、两个电阻和三个电容,AD芯片U3的1管脚连接5V电压,2和4管脚各自串联滤波、抗干扰电容后接地,5管脚接地,8、6管脚连接主芯片的PE区,10管脚的第一引线接5V电压,第二引线接电阻R83的第一管脚,9管脚的第一引线接主芯片的PE区,第二引线接电阻R83的第二管脚,第二AD转换模块、第三AD转换模块、第四AD转换模块、第五AD转换模块的连接方式和组成与第一AD转换模块相同,第二AD转换电路包含第六AD转换模块和第七AD转换模块,第六AD转换模块和第七AD转换模块的组成与连接方式相同,第二AD转换电路连接光耦隔离电路,光耦隔离电路连接与主芯片的PC区,光耦隔离电路将主芯片与外围器件进行电气隔离。
进一步地,8路模拟信息采集电路由8路结构和功能相同的模拟量采集电路支路组成,以第一模拟量采集电路支路为例,电阻R34、电阻R38和滑动变阻器RP1串联组成第一支路,第一支路、稳压二极管DZ1、电容C34之间互相并联且共同接在模拟开关U20的4管脚与地之间,8路模拟信息采集电路采集车辆在行驶过程中形成的电流信号,经过模拟开关U20将电流信号传送至主芯片。
进一步地,4路热电阻信息采集电路包含4个结构和功能相同的热电阻信息采集支路,以第一热电阻信息采集支路的结构为例,电阻R61的第一管脚连接5V电压,第二管脚的第一引线接滑动变阻器RP9的第一管脚,第二引线的连接模拟开关U8的13管脚,活动变阻器RP9的第二管脚连接电阻R64的第一管脚,电阻R62的第一管脚连接5V电压,第二管脚的第一引线连接模拟开关U8的4管脚,第二引线连接电阻R63的第一管脚,电阻R63的第二管脚连接可调电阻RT1的第一管脚,可调电组RT1的第二管脚的第一引线接电阻R64的第一管脚,第二引线连接电阻R65的第一管脚,电阻R65的第二管脚接地。
进一步地,4路热电偶信息采集电路包含4个结构和功能相同的热电偶信息采集支路,以第一热电偶信息采集电路为例,第一热电偶信息采集电路包括电阻R91、R92、R93、R94、R95、R96、热电偶T1和滑动电阻RP13,第一热电偶信息采集电路采用双端电桥式冷端补偿电路。
Claims (6)
1.一种新能源汽车智能仪表控制系统,其特征在于,包括主芯片、电源电路、BOOT电路、JTAG电路、USB转串口电路、扩展电路、反相器电路、8路模拟信息采集电路、4路热电阻信息采集电路、4路热电偶信息采集电路、第一AD转换电路、第二AD转换电路和光耦隔离电路,所述电源电路采用5V经过稳压、滤波得到5V和3.3V电压,为整个电路提供电源,所述JTAG电路、所述USB转串口电路、所述扩展电路、所述光耦隔离电路以所述主芯片为中心发散式连接,所述反相器电路连接所述扩展电路,所述8路模拟信息采集电路、所述4路热电阻信息采集电路、所述4路热电偶信息采集电路、所述第一AD转换电路、所述第二AD转换电路以所述反相器电路为中心发散式连接,所述第二AD转换电路连接所述光耦隔离电路;所述反相器电路包含20个相同型号的反相器,为电路提供反相功能和驱动,所述反相器型号为74HC14,所述扩展电路包含译码器U10、U32、U33,用于扩展所述主芯片的I/O口,所述译码器U10、U32、U33为型号74LS138的民用型译码器,所述译码器U10的1、2、3、4管脚依次逐一连接所述主芯片的56、57、87、89管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12、11、10、9、7管脚依次逐一连接所述反相器U9A、U9B、U9C、U9D、U9E、U9F、U18A、U18D的输入端,所述反相器U9A、U9B、U9C、U9D的输出端依次逐一连接模拟开关U20的2、1、16、15管脚,所述反相器U9E、U9F、U18A的输出端依次逐一连接模拟开关U8的2、1、16管脚,所述反相器U18D的输出端连接模拟开关U29的2管脚,所述译码器U32的1、2、3、4管脚依次逐一连接所述主芯片的90、91、92、98管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12、11、10、9、7管脚依次逐一连接所述反相器U30A、U30C、U30E、U31A、U18B、U18E、U30B、U30D的输入端,所述反相器U30A、U30C的输出端依次逐一连接所述模拟开关U29的1、16管脚,所述U30E、U31A、U18B、U18E、U30B、U30D的输出端依次逐一连接AD芯片U3、U21、U22、U23、U24、U25的7管脚,所述译码器U33的1、2、3、4管脚依次逐一连接所述主芯片的124、125、126、127管脚,5、6管脚接地,15、14、13、12管脚依次逐一连接所述反相器U30F、U31B、U18C、U18F的输入端,所述反相器U30F、U31B的输出端依次逐一连接AD芯片U26、U27的7管脚,所述反相器U18C、U18F的输出端依次逐一连接AD芯片U4、U15的8管脚,所述模拟开关U20、U8、U29的型号为MAX355,所述AD芯片U3、U21、U22、U23、U24、U25、U26、U27的型号为AD7091R,所述AD芯片U4、U15的型号为ADS1213,所述AD转换电路包含第一AD转换电路和第二AD转换电路,所述第一AD转换电路包含第一AD转换模块、第二AD转换模块、第三AD转换模块、第四AD转换模块、第五AD转换模块,所述第一AD转换模块包括所述AD芯片U3、两个电阻和三个电容,所述AD芯片U3的1管脚连接5V电压,2和4管脚各自串联滤波、抗干扰电容后接地,5管脚接地,8、6管脚连接所述主芯片的PE区,10管脚的第一引线接5V电压,第二引线接电阻R83的第一管脚,9管脚的第一引线接所述主芯片的PE区,第二引线接所述电阻R83的第二管脚,所述第二AD转换模块、所述第三AD转换模块、所述第四AD转换模块、所述第五AD转换模块的连接方式和组成与所述第一AD转换模块相同,所述第二AD转换电路包含第六AD转换模块和第七AD转换模块,所述第六AD转换模块和所述第七AD转换模块的组成与连接方式相同,所述第二AD转换电路连接所述光耦隔离电路,所述光耦隔离电路连接与所述主芯片的PC区,所述光耦隔离电路将所述主芯片与外围器件进行电气隔离;所述8路模拟信息采集电路由8路结构和功能相同的模拟量采集电路支路组成,以第一模拟量采集电路支路为例,电阻R34、电阻R38和滑动变阻器RP1串联组成第一支路,所述第一支路、稳压二极管DZ1、电容C34之间互相并联且共同接在所述模拟开关U20的4管脚与地之间,所述8路模拟信息采集电路采集车辆在行驶过程中形成的电流信号,经过所述模拟开关U20将电流信号传送至所述主芯片;所述4路热电阻信息采集电路包含4个结构和功能相同的热电阻信息采集支路,在第一热电阻信息采集支路的结构中,电阻R61的第一管脚连接5V电压,第二管脚的第一引线接滑动变阻器RP9的第一管脚,第二引线的连接所述模拟开关U8的13管脚,所述滑动变阻器RP9的第二管脚连接电阻R64的第一管脚,电阻R62的第一管脚连接5V电压,第二管脚的第一引线连接所述模拟开关U8的4管脚,第二引线连接电阻R63的第一管脚,所述电阻R63的第二管脚连接可调电阻RT1的第一管脚,所述可调电阻RT1的第二管脚的第一引线接所述电阻R64的第一管脚,第二引线连接电阻R65的第一管脚,所述电阻R65的第二管脚接地。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车智能仪表控制系统,其特征在于,所述电源电路包括第一电源模块和第二电源模块,所述第一电源模块由低压差电压调节器U1和电容C1、C2、C3和C4组成,所述低压差电压调节器U1的Vin管脚接5V电压、GND管脚接地、Vout管脚接3V电压,所述第二电源模块包括电感L1、L2、L3、L4电容C5、C6和C7,所述电感L1第一管脚接3V电压,第二管脚分别接所述电容C5的第一管脚、所述主芯片的VDDA管脚、所述电感L2,所述电感L2的第二管脚分别接所述主芯片的VREF+管脚、所述电容C6的第一管脚、所述电容C7的第一管脚,所述电感L3的第一管脚接地、第二管脚分别接所述电容C5的第二管脚、所述电感L4的第一管脚和所述主芯片的VSSA管脚,所述电感L4的第二管脚分别接电容C6的第二管脚、所述主芯片的VREF-管脚和所述电容C7的第二管脚。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车智能仪表控制系统,其特征在于,所述主芯片的型号为STM32 F103ZET6,所述主芯片的6管脚分别接3V电压和电池BT1,23和24管脚接由电阻R23、晶振X2、电容C24和电容C27组成的第二时钟电路,25管脚分别接3V电压、由复位键S1、电容C28组成的复位电路,25、32、33和30管脚依次为VREF+管脚、VREF-管脚、VDDA管脚和VSSA管脚,72、108、144、39、17、52、62、84、95、121和131管脚接3V电压,71、107、143、38、16、51、61、83、94、120和130管脚接地,8、9管脚接由电容C25、C26和晶振X1组成的第一时钟电路,所述BOOT电路包括BOOT芯片、电阻R8、R9,所述BOOT芯片1和2管脚接3V电压,3管脚依次串联所述电阻R8、所述主芯片的138管脚,4管脚依次串联电阻R9、所述主芯片的48管脚,5和6管脚接地,所述BOOT电路可以选择BOOT启动模式。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车智能仪表控制系统,其特征在于,所述USB转串口电路包括PNP型三极管Q2、NPN型三极管Q1、二极管D1、串口U2和USB接口,所述PNP型三极管Q2的发射极连接所述主芯片,集电极连接3V电压,基极分别连接所述串口U2的14管脚和所述NPN型三极管Q1的发射极,所述NPN型三极管Q1的集电极分别连接所述二极管D1的阴极和3V电压,基极连接所述串口U2的13管脚,所述二极管D1的阳极接所述主芯片的25管脚,电容C19和C20并联且接在所述串口U2的16管脚起到滤波抗干扰的作用,5V电压接所述串口U2的16管脚,所述串口U2的1管脚接地,2、3管脚依次逐一接所述主芯片的102管脚 、101管脚,4管脚接地,5、6管脚依次逐一接所述USB接口的3、2管脚,7、8管脚连接由晶振Y1、电容C22和C23组成的第三时钟电路,所述USB接口的1管脚接USB-VCC电源,5管脚接地,所述USB转串口电路与上位机完成通讯。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车智能仪表控制系统,其特征在于,所述JTAG电路包含接口J2,所述接口J2的1、2、3、5、7、9、13端口各自接3V电压,3、5、7、9、13、15管脚分别依次接所述主芯片的134、110、105、109、133、25管脚,4、6、10、12、14、16、18、20管脚接地,所述JTAG电路实现对所述主芯片在线编程功能。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车智能仪表控制系统,其特征在于,所述4路热电偶信息采集电路包含4个结构和功能相同的热电偶信息采集支路,在第一热电偶信息采集电路中,所述第一热电偶信息采集电路包括电阻R91、R92、R93、R94、R95、R96、热电偶T1和滑动电阻RP13,所述第一热电偶信息采集电路采用双端电桥式冷端补偿电路。
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