CN202357887U - 一种汽车电子组合仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车电子组合仪表，包括表盘和仪表硬件电路模块，表盘内至少布置有指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表；以及液晶显示的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器；所述的指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表分别连接微型步进电机；所述的液晶的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器分别连接液晶显示器；仪表硬件电路模块括输入脉冲信号处理模块、模拟量输入处理模块、开关量信号处理模块、仪表输出驱动模块和微处理器；保留了传统仪表的指针式显示模式，指示简单直观，符合传统视觉效果，同时精度高、可靠性好、抗干扰能力强、体积小、重量轻、生产检测工艺简单、一致性和通用性好，非常适合现代汽车生产。

Description

一种汽车电子组合仪表

技术领域

本实用新型涉及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

汽车仪表是用来显示和记录汽车的各种行驶信息及发动机的运转状况的重要装置.以便驾驶员随时了解和掌握汽车各系统各部件的工作状况，保证汽车可靠而安全的行驶。汽车仪表所显示信息有车速、转速、燃油、水温、气压、里程、各种报警和状态指示等。目前的汽车仪表多为模拟式动圈式机芯或动磁式机芯仪表，主要是利用电磁感应原理来实现仪表的指示，指针的回转回零则是利用弹簧游丝的弹性实现。动圈式机芯仪表抗震性能差、过载能力弱、指针易抖动等弱点；而动磁式机芯(主要是十字交叉机芯)仪表虽比较先进，但也存在着一致性、通用性差的缺点。同时，这两种机芯的仪表都具有体积大、重量重、生产工艺复杂等缺点。

发明内容

针对传统模拟式动圈式机芯或动磁式机芯仪表的不足，本实用新型的目的在于，提供一种汽车电子组合仪表。

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案：

一种汽车电子组合仪表，包括表盘和仪表硬件电路模块，表盘内至少布置有指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表；以及液晶显示的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器；其特征在于：

所述的指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表分别连接微型步进电机；

所述的液晶的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器分别连接液晶显示器；

所述的仪表硬件电路模块括输入脉冲信号处理模块、模拟量输入处理模块、开关量信号处理模块、仪表输出驱动模块和微处理器；其中，输入脉冲信号处理模块、模拟量输入处理模块和开关量信号处理模块连接在微处理器的输入端，仪表输出驱动模块连接在微处理器的输出端，仪表输出驱动模块上连接步进电机和液晶显示器。

本实用新型的其他特点是：

所述微处理器采用MC68HC908LJ12单片机。

所述微型步进电机采用X15.589汽车步进电机。

本实用新型的汽车电子组合仪表，可用于显示和记录汽车行驶过程中的各种状态信息，具体实现功能如下：

1)采用通用的MC68HC908LJ12单片机，用软件实现对系统的控制，保证功能同时尽量降低成本。

2)用微型步进电机带动表盘指针实时指示汽车在行驶中的车速、转速、水温、燃油量4路信号，其中燃油量要有记忆功能，并且摆动稍有滞后。

3)用液晶显示汽车行驶总里程(累计)和日里程(日计)。其中，累计总里程具有记忆功能，日计里程可随时直接清零。采用双排液晶显示，上排为6位的累计总里程，下排为4位(带1位小数即0.1km)的日计里程。

4)水温和燃油的展开角为90°，车速展开角为245°，转速的展开角为245°。在程序设计时，展开角作为变量来处理，根据实际需要。可以随时调整。

5)仪器的电源由车载蓄电池提供12V电压，电源掉电时能及时保存里程数据。同时掉电和上电时，表头指针能复位回零，燃油表除外。

6)仪器具有较强的抗干扰能力和较好的兼容性和通用性，标定和检测方便。

本实用新型的汽车电子组合仪表，保留了传统仪表的指针式显示模式，指示简单直观，符合传统视觉效果，同时精度高、可靠性好、抗干扰能力强、体积小、重量轻、生产检测工艺简单、一致性和通用性好，非常适合现代汽车生产。

附图说明

图1为组合仪表的构成原理框图。

图2为车速信号处理电路图。

图3为转速信号处理电路图。

图4为电源电路。

图5为掉电保护电路。

图6为组合仪表系统软件的主流程图。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施方式

参见图1，本实施例给出一种汽车电子组合仪表，包括表盘和仪表硬件电路模块，表盘内至少布置有指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表；以及液晶显示的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器；

指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表分别连接微型步进电机；

液晶的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器分别连接液晶显示器；

仪表硬件电路模块括电源、输入脉冲信号处理模块、模拟量输入处理模块、开关量信号处理模块、仪表输出驱动模块和微处理器；其中，输入脉冲信号处理模块、模拟量输入处理模块和开关量信号处理模块连接在微处理器的输入端，仪表输出驱动模块连接在微处理器的输出端，仪表输出驱动模块上连接微型步进电机和液晶显示器。

本实施例的汽车电子组合仪表，主要是面向大众化的汽车，成本成为器件选用的最重要标准，为满足仪表的功能要求，微处理器选用飞思卡尔自带液晶驱动的8位单片机MC68HC908LJ12。微型步进电机采用X15.589汽车步进电机。

本实用新型的汽车电子组合仪表的工作流程如下：

采用霍尔传感器从汽车发动机相关位置取出车速信号和转速信号，将传感器的脉冲信号输入到单片机MC68HC908LJ12定时器模块的管脚，使用输入捕捉功能，为改善波形，在输入捕捉管脚外增加处理电路。包括车速脉冲信号和转速脉冲信号处理，如图2、图3。单片机MC68HC908LJ12对脉冲信号进行A/D转换，将控制信号输入仪表驱动显示电路，仪表驱动显示电路控制步进电机转动，将车速表和转速表指示针转到相应位置，可从仪表盘上直观的读出数据。

里程表采用霍尔型非接触式传感器，表的转轴每转一圈，霍尔传感器将感应发出8个脉冲。为保证里程数具有记忆功能，加入EEPROM电路，EEPROM用来存储行驶中的里程数据(小计、总计)。里程表速比表示的是：里程表转轴(软轴)在汽车行驶1km时所转过的转数。现以速比为1∶624的车型为例，汽车行驶1km霍尔传感器发出的脉冲数共为4992个，或每个脉冲代表(1/4992)km的里程，将这些脉冲信号作外部中断输入给MC68HC908LJ12单片机，使每个脉冲产生一个中断，并通过中断服务程序对每个脉冲计数，当计数满4992时，表明汽车行驶1km。然后在给累计单元加1，并存入EEPROM。最后通过刷新报警指示系统(LCD液晶显示器)，实现里程计数。

电源由车载蓄电池提供12V电压供电，因此要进行电压转换及滤波处理，电源电路如图4所示，其中5V为模拟量电源，VCC为数字量及MC68HC908LJ12单片机工作电源。为在掉电时及时保存里程数据，在电源的输入端加1个1000μF或2个470μF的电解电容。电源断开时在IRQ管脚会产生一个中断信号，大电容可以维持单片机电源足够长的时间，使单片机完成外部中断的服务程序。掉电保护电路如图5所示。

水温表盘是用于显示冷却水温度的仪表，单位是℃。它的传感器是一种热敏电阻式传感器，用螺纹固定在发电机冷切水道上，流经水温表线圈绕组的电流大小取决于热敏电阻检测的水温，单片机MC68HC908LJ12通过模拟信号处理系统获取水温信号，经数模转换后传递给输出驱动电路，输出驱动电路控制步进电机驱动表头指针摆动。燃油表是显示油箱内油量的仪表，单位是L，指针指向“F”表示满油，指向“E”表示无油；也有用1、1/2、0分别表示满油、半箱油和无油。燃油表内有2个线圈，分别在“F”与“E”一侧，传感器是一个由浮子高度控制的可变电阻，阻值变化决定2个线圈的磁力线强弱，同时决定指针的偏转方向。

图6为本实用新型的汽车电子组合仪表软件设计的主流程图。

Claims (3)

1.一种汽车电子组合仪表，包括表盘和仪表硬件电路模块，表盘内至少布置有指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表；以及液晶显示的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器；其特征在于：

所述的指针式车速表、里程表、发动机转速表、水温表、燃油表分别连接微型步进电机；

所述的液晶的左右转向、驻车、灯光显示和报警指示器分别连接液晶显示器；

所述的仪表硬件电路模块括电源、输入脉冲信号处理模块、模拟量输入处理模块、开关量信号处理模块、仪表输出驱动模块和微处理器；其中，输入脉冲信号处理模块、模拟量输入处理模块和开关量信号处理模块连接在微处理器的输入端，仪表输出驱动模块连接在微处理器的输出端，仪表输出驱动模块上连接微型步进电机和液晶显示器。

2.如权利要求1所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述的微处理器选用自带液晶驱动的8位MC68HC908LJ12单片机。

3.如权利要求1所述的汽车电子组合仪表，其特征在于：所述的微型步进电机采用X15.589汽车步进电机。

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