CN201050990Y

CN201050990Y - 汽车用组合仪表电子控制系统

Info

Publication number: CN201050990Y
Application number: CNU2006201085690U
Authority: CN
Inventors: 陈荣明; 叶洪; 沈群; 王海红; 朱明星; 缪泉法
Original assignee: SHAOXING LIANYING AUTO ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: SHAOXING LIANYING AUTO ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2006-10-12
Filing date: 2006-10-12
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2016-10-12

Abstract

一种汽车用组合仪表电子控制系统，包括电源电路、信号输入电路、主控电路、LCD驱动电路、表头电机驱动电路，主控电路采用单片机微处理器作为控制单元，信号输入电路将采集到的信号输入到微处理器后，经微处理器内的软件处理后输出至连接到微处理器输出端口的LCD驱动电路以及表头电机驱动电路。系统电源由蓄电池电源与钥匙电源提供。本实用新型的优点在于：1.采用统一的步进电机结构形式，由MCU集中控制，工作精度高，功能及通用性强，可靠性高，系统成本低。2.报警系统智能化。3.照明光线达到理想化要求，且功耗小，提高了系统的可靠性。6.系统采用双电源供电。

Description

汽车用组合仪表电子控制系统

【技术领域】

本实用新型是涉及一种汽车用品，特别是一种汽车用组合仪表电子控制系统。

【背景技术】

随着现代汽车工业的高速发展和科学技术水平的日新月异，汽车的电子化获得了迅速的发展.ABS防抱死系统，ASR防侧滑系统，安全气囊和发动机电控喷射等技术的大量使用及相关监控项目的不断增加，汽车仪表的电子化控制显示已为汽车界所瞩目，汽车用组合仪表电子控制系统是汽车仪表电子化的一个工作平台，该平台的研发将大大推进汽车仪表的技术变革，它显示了汽车仪表新技术的发展趋势，对充分实现汽车电子化及技术进步具有重要的意义和作用。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能够降低仪表发热量，减少能耗的汽车用组合仪表电子控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种汽车用组合仪表电子控制系统，包括电源电路、信号输入电路、主控电路、LCD驱动电路、表头电机驱动电路，主控电路采用单片机微处理器作为控制单元，信号输入电路将采集到的信号输入到微处理器后，经微处理器内的软件处理后输出至连接到微处理器输出端口的LCD驱动电路以及表头电机驱动电路。

所述汽车用组合仪表电子控制系统的电源由蓄电池电源与钥匙电源提供，蓄电池电源与钥匙电源组成“或”逻辑关系，关机时系统由蓄电池提供电源，开机后由蓄电池和钥匙电源同时供电。

所述电源电路由反向保护电路，过电压自动保护电路、滤波电路、低功耗5V直流稳压电源、以及带开关功能的大功率5V电流稳压电源组成，输入电源经反向保护电路保护后，经过压自动保护电路后至滤波电路进行滤波，其后分别通过低功耗5V直流稳压电源，或者带开关功能的大功率5V电流稳压电源对系统进行供电，所述钥匙电源依次经过反向保护电路(112)、浪涌吸收电路、滤波电路，点火电源检测电路后提供微处理器电源检测端作开机信号。

所述信号输入电路包括数字信号采样电路、模拟信号采样电路、以及开关信号采样电路，

所述数字信号采样电路包括车速信号采样电路与发动机转速信号采样电路，采样信号经过微处理器内的软件处理后输出车速表指示位置编码以及转速表指示位置编码到表头电机驱动电路，输出行驶里程数显示内容编码至LCD驱动电路，

模拟信号采样电路包括发动机冷却水温度信号采样电路与燃油油量信号采样电路，采样信号经微处理器内的软件处理后输出水温表指示位置编码以及油量表指示位置编码到表头电机驱动电路，

开关信号采样电路包括ABS故障报警信号采样电路、安全带未系报警信号采样电路、机油压力低报警信号采样电路、自动变速箱档位信号采样电路、发动机冷却水位低报警信号采样电路，以及仪表照明调光信号采样电路，ABS故障报警信号以及安全带未系报警信号输入后分两路：一路直接驱动LED指示灯，一路输入微处理器，经软件处理后输出特定的音光报警信号，机油压力低报警信号输入微处理器，经软件处理后输出特定的音光报警信号，自动变速箱档位信号输入到微处理器，经软件处理后输出档位显示内容编码到LCD驱动电路，发动机冷却水位低报警信号由液位传感器提供，发动机冷却水位低报警信号输入至微处理器，经软件处理后输出特定的声光信号，仪表照明调光信号输入至微处理器，经软件计算后输入对应的脉宽调制控制信号至仪表照明驱动电路驱动仪表的LED照明灯。

还包括与微处理器相联接的外围电路，所述外围电路包括其他报警指示灯电路、蜂鸣器驱动电路、仪表照明驱动电路，以及系统调试接口电路。

还包括时钟电路，时钟显示内容及控制指令经I²C总线与微处理器联系。

本实用新型汽车用组合仪表电子控制系统的优点在于：1、系统只是机构采用统一的步进电机结构形式，由MCU集中控制，将所有的波形信号、传感器模拟信号全部转化成驱动步进电机的数字信号，这种用全数字技术驱动的指示系统具有工作精度高，功能及通用性强，可靠性高，系统成本低等优点。2、充分发挥了MCU引入控制系统的优越性，将报警系统智能化，实现了报警系统开机后3S自检功能，低油压报警在发动机转速大于300转/分时才能实现，ABS报警与制动器故障报警的关联动作等功能。3、控制系统的照明、指示报警光源全部采用LED发光二极管，并支持电压输入控制PWM输出照明调光，使照明光线达到理想化要求，且功耗小，基本无热源产生，因而大大减少了仪表自身的发热量，提高了系统的可靠性。4、控制系统能向车载计算机提供自动巡航、动力转向、燃油控制等行使信号，满足了汽车整车电子化的要求。5、各仪表运行速度可以设置，参数单点可调，工作时由软件实现电子阻尼，特别是燃油表当行车时有4倍电子阻尼功能，提高了其工作平稳性。6、系统采用双电源供电(蓄电池及点火开关)，当点火开关关闭发动机停止工作时，LCD液晶可显示时钟和累计里程数内容，系统处于低功耗状态，总工作电流＜5mA。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型汽车用组合仪表控制系统的硬件组成原理框图。

图2是本实用新型汽车用组合仪表电子控制系统的电路图。

由于页面关系，图2分解成图2-1、图2-2、图2-3、图2-4四个部分。

【具体实施方式】

本实用新型汽车用组合仪表控制系统是为汽车用组合仪表开发的一个通用平台，主要由硬件电路和Car2269/Car2279系列控制软件组成。

请同时参阅图1以及图2，硬件电路主要由电源电路10、信号输入电路20、端口扩展电路、主控电路40、时钟电路50、LCD驱动电路60、表头电机驱动电路70，以及其他外围电路构成。

一、电源电路10

系统电源由蓄电池正极和钥匙电源正极提供，蓄电池电源与钥匙电源组成“或”逻辑关系，关机时系统由蓄电池提供电源，开机后由蓄电池和钥匙电源同时供电。电源电路10由反向保护电路102，过电压自动保护电路104、滤波电路106、低功耗5V直流稳压电源108、带开关功能的大功率5V电流稳压电源110等部分组成。输入电源经过压自动保护电路104后至滤波电路106进行滤波，其后分别通过低功耗5V直流稳压电源108，或者带开关功能的大功率5V电流稳压电源110对系统进行供电。钥匙电源依次经过反向保护电路112、浪涌吸收电路114、滤波电路116，点火电源检测电路118后提供MCU电源检测端作开机信号用。

其中反向保护电路102、112由整流二极管组成，蓄电池以及钥匙电源的输入端分别串联有整流二极管D1、D2，起反向保护作用。过电压自动保护电路104可采用现有的由MOSFET等构成的各种过电压自动保护电路，过压保护电路104的设定值是32V，当输入电压高于32V后，保护功能启动，MOSFET截止，截断系统的电源输入回路。滤波电路106由一对分别接地的电容器C1、C2构成。低功耗5V直流稳压电源108由蓄电池提供，待机状态长期供电，为MCU电路以及仪表照明驱动电路86在工作及系统待机状态下提供电源，该低功耗5V直流稳压电源108主要由LM2931芯片构成，其采用现有一般电路，由于LM2931是小功率的低功耗电源，可以降低系统待机功耗。带开关功能的大功率5V电流稳压电源110，受MCU的控制，待机状态时输出关闭，用于除MCU、仪表照明驱动电路86外的大功率外围电路的电源供电，该带开关功能的大功率5V电流稳压电源110主要由LM2941芯片构成，其采用现有一般电路，电源的开关状态由MCU控制。

其中浪涌吸收电路114采用TVS管，对20V以上电压浪涌抑制，吸收电源上的浪涌及高频脉冲干扰。并经双T型阻容滤波电路116后至点火电源检测电路118，点火电源检测电路118将钥匙开关输出的12V点火电源稳压到4.7V，提供给MCU检测端口，让MCU中的软件判断系统当前是处于开机或者待机状态。

二、信号输入电路20

信号输入电路20包括数字信号采样电路22、模拟信号采样电路24、以及开关信号采样电路26。数字信号采样电路22包括车速信号采样电路222与发动机转速信号采样电路224，分别采集两路频率信号：车速信号与发动机转速信号；模拟信号采样电路24包括发动机冷却水温度信号采样电路242与燃油油量信号采样电路244，分别采集两路电阻模拟信号(必要时可以用PWM信号)：发动机冷却水温度信号与燃油油量信号；开关信号采样电路26包括ABS故障报警信号采样电路261、安全带未系报警信号采样电路262、机油压力低报警信号采样电路263、自动变速箱档位信号采样电路264、发动机冷却水位低报警信号采样电路265，以及仪表照明调光信号采样电路266，分别采集报警指示开关信号：ABS故障报警信号、安全带未系报警信号、机油压力低报警信号、自动变速箱档位信号、发动机冷却水位低报警信号，以及仪表照明调光信号。上述信号采样电路20都可以采用现有通用的采样电路。

车速信号与发动机转速信号为频率信号，车速信号采样电路222与发动机转速信号采样电路224通过10kΩ电阻上拉到5V电源，为信号源提供工作电流，将开关信号转换为5V的方波脉冲，经T形阻容滤波后供MCU采样输入。车速信号来自安装于变速箱上的车速传感器，输出信号是一个连续开关量，经过MCU内的软件处理后输出车速表指示位置编码到表头电机驱动电路70，输出行驶里程数显示内容编码至LCD驱动电路60。转速信号来自ECU(发动机管理系统)，输出信号是一个连续开关量，经过MCU内的软件处理后输出转速表指示位置编码到表头电机驱动电路70。

发动机冷却水温度信号，与燃油油量信号为可变电阻值。其模拟信号采样电路24通过100Ω电阻上拉到5V电源，为信号提供工作电流。上拉电阻与信号电阻分压后得到信号电压，经RC滤波后至MCU的A/D采样端口。为降低信号采样电路的功率，电路采用间歇工作方式。为100Ω上拉电阻供电的5V电源，受MCU输出的触发信号控制，由三极管驱动，触发信号脉宽1ms/周期10ms。发动机冷却水温度信号由MCU的A/D采样端口采样后，经软件处理后输出水温表指示位置编码到表头电机驱动电路70。燃油油量信号由MCU的A/D采样端口采样后，经软件处理后输出油量表指示位置编码到表头电机驱动电路70。

各开关信号信号采样电路26的工作原理如下。

ABS故障报警信号采样电路261：ABS故障报警信号由ABS控制器提供，信号输入后分两路，一路直接驱动LED指示灯，一路经T形RC滤波后输入MCU，经软件处理后输出特定的音响报警信号。

安全带未系报警信号采样电路262：安全带未系报警信号由安全带锁扣开关提供，信号输入后分两路：一路直接驱动LED指示灯，一路经RC滤波后输入输入MCU，经软件处理后输出特定的音光报警信号。

机油压力低报警信号采样电路263：机油压力低报警信号由机油压力传感器提供，信号经T形RC滤波后输入输入MCU，经软件处理后输出特定的音光报警信号。

自动变速箱档位信号采样电路264：自动变速箱档位信号是一组PWM信号，由自动变速箱控制器提供。信号经RC滤波及二极管限幅到5V后输入到MCU，经软件译码处理后输出档位显示内容编码到LCD驱动电路60。

发动机冷却水位低报警信号采样电路265：发动机冷却水位低报警信号由液位传感器提供，发动机冷却水位低报警信号采样电路265由6810kΩ电阻上拉到5V电源，为信号提供工作电流。上拉电阻与信号电阻分压后得到信号电压，经RC滤波后至MCU的I/O端口。MCU检测传感器与上拉电阻的分压后的电平状态，经软件处理后输出特定的声光信号。为防止冷却液电解，因此发动机冷却水位低报警信号采样电路265为传感器提供的电流工作在脉动状态，信号脉宽1ms/周期10ms。本实施例中，设定该信号电阻小于31κ时，不产生报警，当信号电阻大于65κ时，产生报警。

仪表照明调光信号采样电路266：仪表照明调光信号由调光器提供，信号可以为0～12V电压信号或0～100％的PWM信号。信号经仪表照明调光信号采样电路266分压、RC滤波后输入到MCU的A/D采样端口，经软件计算后输入对应的PWM控制信号到仪表照明驱动电路86驱动仪表的LED照明灯。

三、端口扩展电路

端口扩展电路包括输入并口扩展电路32以及输出并口扩展电路34，系统为降低整体成本，选用了28Pin的MCU，不足的I/O口数量由MCU的串口通过移位寄存器进行并口扩展。其中输入并口扩展电路32采用CD4021作为扩展IC，单片CD4021具有8位并口输入能力，如实际需要超过8位，可通过多片级联实现。输出并口扩展电路34采用CD4094作为扩展IC，单片CD4094具有8位并口输出能力，如实际需要超过8位，可通过多片级联实现。该系统采用二片CD4094级联，如图2中的MCU输出扩展芯片342、344。

四、主控电路40

系统采用ATMEL公司的ATMEGA8L单片机作为MCU(微控制单元)，该芯片主要拥有6路8位精度、硬件A/D，最多23个Pin可作I/O口，主晶振频率为8MHZ。

MCU由LM2931构成的低功耗5V直流稳压电源108提供的5V电源供电。重要负责监视钥匙电源，控制外围电路的开机/待机状态；收集传感器与报警开关的输入信号，处理后输出仪表指针运行参数、LCD显示内容、指示灯及蜂鸣器的工作状态等到相应的驱动电路。系统中MCU功能主要在软件的控制下实现。

五、时钟电路50

系统具有时钟功能，时钟由菲利浦公司的里时钟芯片PC F8563来实现。晶振工作频率为32768HZ，时钟显示内容及控制指令经I²C总线与MCU联系，时钟电路由LM2931构成的低功耗5V直流稳压电源108输入的5V电源提供，待机时工作。

六、LCD驱动电路60

系统采用LCD显示屏显示时间、自动变速箱档位、累计行使里程数、小计行使里程数等内容。

LCD驱动芯片采用菲利浦公司的PCF8566(也可用上海贝岭公司BL55021)，驱动芯片与MCU采用I²C总线联接；由LM2931构成的低功耗5V直流稳压电源108输出的5V电源供电，待机时LCD工作。

七.表头电机驱动电路70

系统采用步进电机表头驱动指针指示车速、发动机转速、冷却水温度、燃油油量等内容。电机由专用驱动电路AX1201728SG驱动，集成电路内集成四路独立通道。输入信号由MCU提供，每通道的输入电路由串行数据信号线和通道选择信号线组成。电机驱动集成电路由LM2941构成的带开关功能的大功率5V直流稳压电源110输出的5V电源供电，受MCU的待机控制信号控制，待机时电路不工作。

八、其他外围电路

其他外围电路包括其他报警指示灯电路82、蜂鸣器驱动电路84、仪表照明驱动电路86，以及系统调试接口电路88。

a.其他报警指示灯电路82

系统具有一系列LED报警指示灯。部分LED通过串联的限流电阻直接由输入信号驱动，工作电流10-15mA。其余受MCU控制的LED由晶体管阵列MC1413驱动。

b.蜂鸣器驱动电路84

MCU经并口输出的音响信号由三极管放大后驱动蜂鸣器工作。

c.仪表照明驱动电路86：

采用LED照明，照明光线亮度可调，MCU采集到亮度调节信号后，转换成频率为128HZ左右PWM信号，经三极管放大后驱动LED。PWM信号的占空比(及照明亮度)与输入亮度调节信号的对应函数关系可在调试时设置。

d.系统调试接口电路88

调试接口为一只16针插头，主要由电源线、串口信号线、时钟信号线、调试模式选择线及仪表模拟信号输入线等组成。与调试设备连接后，可对被调试系统作在线编程。

该汽车用组合仪表电子控制系统的详细功能及设置方法描述如下：

1、供电电源及系统对点火开关信号的响应

系统供电主要由蓄电池电源提供，开机状态下当系统蓄电池电源线连接故障时供电改由点火电源提供。

a.当蓄电池电源接通后，系统处于对点火开关的监控状态。如需要，LCD显示时钟和累计里程数内容，时钟可调。否则LCD显示处于关闭状态；如系统不具备关机后PWM调光输出功能，此时系统将同时关闭MCU电源。

b.当检测到点火开关打开时，系统进入正常工作状态：所有指针执行快速复位，并在复位后的约3S钟内指示仪表输入信号对应的刻度位置；各软件控制的指示灯和蜂鸣器(如需要)同时自检约3S钟后恢复正常指示；LCD显示上次关机前显示的内容。

c.当检测到点火开关时，系统执行关机程序：将LCD上显示的当前里数作全精度保存(存于EEPROM内，下同)，如果系统具有时钟功能且当前显示小计里程计数器内容，则自动将显示的小计里程数切换到时钟状态；同时将各表指针快速回复到刻度起始位置，然后关闭步进电机及驱动IC电源(如无关机LCD显示及PWM调光要求，将同时关闭LCD和MCU电源)。

d.关电源的延迟时间可在调试时设置，设置范围：0～15，步进量为1；当设置为0～4时系统延迟3.2S后关闭电源，之后每增加1单位设置值对应延迟时间增加0.8S。

1、指针指示及报警指示灯部分

a、车速表、转速表

车速表、转速表为软件控制步进电机表头驱动指针显示。指示角度大于300°。指示精度为(1/12)°/微步。指针正常运行时工作平稳、无明显噪声。指针270°全程响应时间约3S，不可调。

车速表、转速表指针运行方向设置时可调。

车速表、转速表最大支持14段(15个调试点)调节，每个调试点的有效DATA值范围为0～127，步进量为1，每个DATA对应指针偏转(1/6)°；调试时可对每个调试点的偏差作微量修正(改变DATA值，下同)。

车速表每段(两设置点件的间隔，下同)的间隔可在设置时选择，选择范围为10KM/H或20KM/H。

当输入的车速信号小于设置的启动值时，车速表指针不动作。启动值设置范围为0～31，步进量为1，当设置为0～2时启动值为3KM/H，之后每增加1单位设置值启动值增加1KM/H。

车速表信号脉冲比调试时可设置。设置范围为2500～15000P/KM，步进量为1。当设置值超过15000时可选择使用软件内置分频功能，分频系数设置范围为1、2、4、8、16。

车速表支持三路报警输出和一路车速信号分频输出。报警输出通道(端口号)设置时可选；报警形式有三路独立式报警或递增式报警(报警3＞报警2＞报警1)，设置时可选；报警回差值可设置，设置范围为0～31，步进量为1，设置值为0时回差约为1KM，之后每增加1单位设置值对应回差增加为1KM/H。输出车速信号的分频系数调试时可设置，设置范围为500～9.99，步进量为0.01，默认值为：1.00。

转速表每段的间隔值可在设置时选择，选择范围为0.5KTR或1KTR。

当输入的转速信号小于设置的启动值时，转速表指针不动作。启动值设置范围为0～31，步进量为1，当设置0～2时启动值为0.3KTR，之后每增加1单位设置值启动值增加0.1KTR。

转速表信号脉冲比调试时可设置。设置范围为1000～15000P/KTR，步进量为1。当设置值超过15000时可先择使用软件内置分频功能，分频系数调协范围为1～16，步进量为1。

转速表支持两路报警输出，并支持设置为蜂鸣声报警。报警输出通道设置时可选；报警形式为独立报警；报警回差值可设置，设置范围为0～31，步进量为1，设置值为0时回差约为0.05KTR，之后每增加1单位设置值对应回差值增加0.05KTR。

b、燃油表、水温表

燃油表、水温表为软件控制步进电机表头驱动指针显示。指示角度大于100°。指示精度为(1/12)°/微步。指针正常运行时工作平稳、无明显噪声。指针90°全程响应时间大于3S，可设置。

燃油表、水温表指针运行方向设置时可调。

燃油表、水温表最大支持7段(8个调试点)调节，每个调试点的有效DATA值范围为0～63，进步量为1，每个DATA对应指针偏转0.39°；调试时可对每个调试点分别做FADJ记忆(为提高效率调试设备另提供了FADJ自动记忆功能，新表第一次调试时可使用该功能，下同)，使仪表反馈值与调试设备输出值基本一致(以反馈值未出现红字即可，下同)。

燃油表、水温表可设备的输入传感器电阻值范围为1～512Ω。当传感器电阻值超过512Ω时可选择打开量程扩展功能，选择范围为1倍、2倍、3倍。

仪表输入端口通过传感器电阻与上拉电阻组成分压电路对温压电源提供的电压进行分压，将传感器的电阻变化量转换为电压变化量，再由系统中MCU内置ADC(模-数转换器，下同)将采用至的电压值转换为软件可识别的数字量，MCU输入端口采样电压范围为0～4.7V，最大AD精度为1024点。设置时可通过调整“AD修正系数”来改变ADC的输入与输出间的比例，使满量程时输出的转换值接近量大转换精度。当输入超过设定范围后AD转换的输出值将会溢出，软件对之作传感器信号断线处理。出现信号断线后系统将对其进行连续识别，如在约16S内信号未恢复正常指针将快速回到刻度的起始位置(若设计有断线报警指示灯且调试时设置为报警功能打开，指示灯将闪烁)；之后如约4S内信号连续正常，指针将快速恢复到正常指示位置。

燃油表、水温表指针运行方式可设置为阴尼模式或无阻尼模式。当选择阻尼模式时，阻尼时间调试可设置，设置范围：0～63，步进量为1，每单位设置值对应指针运行90°所需时间约为3S。油量表当系统车速信号输入时会进入到行车阻尼模式，这时指针阻尼时间为正常工作模式时的4倍。

燃油表、水温表设置为阻尼模式时，默认情况下系统正常开机后约3S内指针会快速运行到输入信号对应的刻度位置，然后进入到阻尼模式。可需要可在调试设置时通过选择初始慢速运动选项，燃油表、水温表指针在系统正常开机后会直接进入到阻尼模式，以正常速度运行到输入信号对应的刻度位置。

系统调试时可选择正常模式或快速模式两种操作状态。正常模式时系统与正常工作时相同：快速模式时燃油表、水温表支持软件报警输出，报警方向及报警输出通道设置时可选择。报警输出支持一些附加功能，设置时可选择：报警灯闪烁、蜂鸣器报警、蜂鸣器间断报警。报警回差值可设置，设置范围为0～31。步进量为1，设置值为0时回差约为0.2°。

燃油表支持机油压力报警信号插入、水温表支持冷却液液位报警信号插入，信号插入通道(MCU输入端口号)及信号有效电平状态设置时可选择。报警输出通道可设置为与仪表软件报警输出共用同一通道(共用同一批示灯)或分别使用单独通道。其中机油压力报警输入时指示灯以1HZ频率闪烁，当发动机转速大于300TR的蜂鸣器响。

3.照明系统调光

系统支持电压/PWM控制信号输入，PWM调光信号输出驱动LED照明。

MCU输入端口电压控制信号输入范围为0～4.7V，电压信号采样原理与燃油表、水温表同，并可通过设置时改变AD修正系数调节采用精度。当控制信号为PWM输入时，通过MCU输入端外围积分电路将PWM脉冲信号转换成对应的直流电压后采样。

照明调光设置项默认最大支持7段(8个调试点)调节，每个调试点的有效DATA值范围为0～63，步进量为1，设置时DATA值的具体参数需通过观察照明实际调光效果确定；调试时可对每个调试点的输出亮度作为微量修正。对调试点作修正前需对各调试点分别做FADJ记忆，使仪表反馈值与调试设备输出值基本一致。

调试设备设置时可选择PWM信号输出，在设置界面输出信号参数的设置项为：

PWM频率FHZ×T(MS)＝(DT)+偏移值：X/Y＝占空比(％)

对应的表达式为：

D＝F×T

T＝(DT+X)/Y

即：

D＝[F×(DT+X)]/Y

上式中：

D：输出信号占空比，单位(‰)

F：输出信号频率，单位(HZ)

T：输出信号脉宽，单位(MS)

DT：调试点占空比设置参数

X：信号偏移量(系统输入信号与输出值对应关系非过零点时)

Y：转换系数(可调节输出信号分辨率调节，或调节DT值使之与信号对应实际输出占空比读数一致)

设置时可选择输出信号占空比的有效脉宽是高电平或是低电平，默认设置为低电平有效。

以上对PWM输出信号的设置内容权保存于调试设备内，不保存于系统MCU内置ROM的数据库内。

当调光系统输入为PWM信号时的调试方法与输入为电压信号时相同。

4.LCD显示器及调节按钮

A、LCD显示器

LCD显示器为段码式显示(不包括单位及符号)，支持累计/小计里程数、数字时钟、自动变速箱档位等内容的显示。显示方式分双排显示和单排显示，可在设置时选择。其中时钟功能仅在双排显示时支持。

累计里程数显示共6位，设置时选择显示值是否带前导零，默认设置为累计带前导零。

当累计带前导零时显示范围为：000000KM～999999KM

当累计无前导零时显示范围为：0KM～999999KM

小计里程数设置时可选择3位(3整数位带1小数位，下同)显示或4位显示。

当小计3位显示时显示范围为：0.0KM～999.9KM

当小计4位显示时显示范围为：0.0KM～9999.9KM

LCD显示器支持双小计功能，分别为小计里程数A/小计里程数B。是否打开双小计功能可在设置时选择。

时钟为24进制，与小计里程数共用同一显示位置切换显示。系统是否带时钟显示功能可在设置时选择，默认设置为无时钟显示。时钟显示范围为：0:00～23:59

自动变速箱档位为13段码数字显示。输入信号支持并行/串行/PWM方波等形式，可在设置时根据软件对输入信号的具体支持情况选择：

档位方式0：无档位信号输入

档位方式1：PWM信号输入

档位方式2：串口信号输入

档位方式3：并口信号输入

无档位信号输入时灭显示。

如设计需要，系统支持单位及符号显示，所需的单位及符号可随对应显示内容同时切换。

B、调节按钮

LCD显示器显示的部分内容可通过调节按钮切换、调整或清除。

系统正常工作时：

BA、当按下按钮后释放时间小于0.3S时，显示内容将作以下切换：

双排显示时：

时钟小计里程数A 小计里程数B 时钟

累计里程数累计里程数累计里程数累计里程数

单排显示时：

累计里程数

小计里程数A小计里程数B

累计里程数

如无双小计功能或时钟功能将不能切换出相应内容。

BB、当按下按钮后释放时间大于1S时

如当前显示内容仅为累计里程数，显示内容将不做改变。

如当前显示内容包含小计里程数，所显示的小计里程数将清零

如当前显示内容包含时钟，所显示的将进入时间调节状态(小时位以1HZ频率闪烁)

BC、当时钟处于时间调节状态，按下按钮后释放时间小于0.3S时，被调节位显示值加1。调节范围为小时位0～23，分钟位00～59(下同)。

BD、当时钟处于时间调节状态，按下按钮后释放时间大于1S时，被调节位进入快调模式。被调节位显示值以每(1/3)s加1的速度累加，直到按钮后释放后停止。

BE、当时钟处于时间调节状态，持续5秒钟不作按钮操作，时钟显示将会由小时位调节切换到分钟位调节，或由分钟位调节换到时钟正常显示状态。

系统支持出厂时对所有里程计数器清零。当LCD显示小计里程数(双小计时显示小计里程数A)时，车速输入信号稳定在240KM±2KM并保持1S后按下清零按钮，可同将小计、累计里程计数器内容清零。该操作仅在累计里程计数器显示值小于500KM时有效。

5、系统调试设备

本系统上述功能的设置及调试需在配套调试调协《CAR9998汽车仪表调试系统》内完成。

Claims

1.一种汽车用组合仪表电子控制系统，包括电源电路(10)，其特征在于：包括信号输入电路(20)、主控电路(40)、LCD驱动电路(60)、表头电机驱动电路(70)，主控电路采用单片机微处理器作为控制单元，信号输入电路将采集到的信号输入到微处理器后，经微处理器内的软件处理后输出至连接到微处理器输出端口的LCD驱动电路以及表头电机驱动电路。

2.如权利要求1所述的汽车用组合仪表电子控制系统，其特征在于：所述汽车用组合仪表电子控制系统的电源由蓄电池电源与钥匙电源提供，蓄电池电源与钥匙电源组成“或”逻辑关系，关机时系统由蓄电池提供电源，开机后由蓄电池和钥匙电源同时供电。

3.如权利要求2所述的汽车用组合仪表电子控制系统，其特征在于：所述电源电路由反向保护电路(102)，过电压自动保护电路(104)、滤波电路(106)、低功耗5V直流稳压电源(108)、以及带开关功能的大功率5V电流稳压电源(110)组成，输入电源经反向保护电路保护后，经过压自动保护电路后至滤波电路进行滤波，其后分别通过低功耗5V直流稳压电源，或者带开关功能的大功率5V电流稳压电源对系统进行供电，所述钥匙电源依次经过反向保护电路(112)、浪涌吸收电路(114)、滤波电路(116)，点火电源检测电路(118)后提供微处理器电源检测端作开机信号。

4.如权利要求1所述的汽车用组合仪表电子控制系统，其特征在于：所述信号输入电路包括数字信号采样电路(22)、模拟信号采样电路(24)、以及开关信号采样电路(26)，

所述数字信号采样电路包括车速信号采样电路(222)与发动机转速信号采样电路(224)，采样信号经过微处理器内的软件处理后输出车速表指示位置编码以及转速表指示位置编码到表头电机驱动电路，输出行驶里程数显示内容编码至LCD驱动电路，

模拟信号采样电路包括发动机冷却水温度信号采样电路(242)与燃油油量信号采样电路(244)，采样信号经微处理器内的软件处理后输出水温表指示位置编码以及油量表指示位置编码到表头电机驱动电路，

开关信号采样电路包括ABS故障报警信号采样电路(261)、安全带未系报警信号采样电路(262)、机油压力低报警信号采样电路(263)、自动变速箱档位信号采样电路(264)、发动机冷却水位低报警信号采样电路(265)，以及仪表照明调光信号采样电路(266)，ABS故障报警信号以及安全带未系报警信号输入后分两路：一路直接驱动LED指示灯，一路输入微处理器，经软件处理后输出特定的音光报警信号，机油压力低报警信号输入微处理器，经软件处理后输出特定的音光报警信号，自动变速箱档位信号输入到微处理器，经软件处理后输出档位显示内容编码到LCD驱动电路，发动机冷却水位低报警信号由液位传感器提供，发动机冷却水位低报警信号输入至微处理器，经软件处理后输出特定的声光信号，仪表照明调光信号输入至微处理器，经软件计算后输入对应的脉宽调制控制信号至仪表照明驱动电路(86)驱动仪表的LED照明灯。

5.如权利要求1所述的汽车用组合仪表电子控制系统，其特征在于：包括与微处理器相联接的外围电路，所述外围电路包括其他报警指示灯电路(82)、蜂鸣器驱动电路(84)、仪表照明驱动电路(86)，以及系统调试接口电路(88)。

6.如权利要求1所述的汽车用组合仪表电子控制系统，其特征在于：包括时钟电路(50)，时钟显示内容及控制指令经I²C总线与微处理器联系。