CN202471751U - 一种模拟车速及发动机转速的信号发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种模拟车速及发动机转速的信号发生器，单片机的显示驱动信号输出端与显示驱动电路的显示驱动信号输入端连接，输入电路的信号输出端与单片机的信号输入端连接，键盘电路的键盘信号输出端与单片机的键盘信号输入端连接，电源电路的电源信号输出端与单片机的电源信号输入端连接，输出驱动电路的输入驱动信号输入端与单片机的输出驱动信号输出端连接，晶振电路的晶振信号输入输出端与单片机的晶振信号输入输出端连接，+12V电源的电源信号输出端与输出驱动电路的电源信号输入端连接。本实用新型结构简单、集成度高、成本低和输出信号精度高，可以作为一种产品进行生产，具有良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种信号发生器，具体涉及模拟汽车行驶过程中发出车速信号和发动机转速信号的装置，该装置发出的信号可作为汽车车速表、发动机转速表、出租车计价器和汽车空调控制器的模拟输入信号源，用于上述汽车仪表和汽车空调控制器的开发和研制。
背景技术
汽车车速表和发动机转速表是能够最直接地反映汽车当前行驶状态的装置，仪表工作正常与否直接关系到行车安全；汽车空调控制器的工作状态正常与否直接影响车内温度。车速表、发动机转速表和汽车空调控制器的开发和研制是汽车生产过程中一个重要环节，而进行开发和研制的前提是要有一个稳定的高精度的模拟车速和发动机转速的信号源。目前模拟速度信号发生器一般是采用直流可调稳压电源、电机、速度传感器等构成模拟速度信号发生装置，通过调节电动机的转速来调节转速传感器输出的脉冲频率。这种方案具有结构复杂，成本高、可重复操作性差和精度低等缺点。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有模拟速度信号发生器存在的结构复杂，成本高、可重复操作性差和精度低等问题，提出一种结构简单、成本低和精度高的能够模拟汽车行驶过程中发出车速信号和发动机转速信号的装置。
本实用新型通过以下技术方案实现：
一种模拟车速及发动机转速的信号发生器，包括单片机、显示驱动电路、输入电路、键盘电路、电源电路、看门狗电路、输出驱动电路、晶振电路和+12V电源，其特征在于，单片机的显示驱动信号输出端与显示驱动电路的显示驱动信号输入端连接，单片机的运行状态信号输出端与看门狗电路的运行状态信号输入端连接，输入电路的信号输出端与单片机的信号输入端连接，键盘电路的键盘信号输出端与单片机的键盘信号输入端连接，电源电路的输出端与单片机的VCC端连接，输出驱动电路的输入驱动信号输入端与单片机的输出驱动信号输出端连接，晶振电路的输出端与单片机的时钟信号输入端连接，+12V电源的输出端与输出驱动电路的电源信号输入端连接。
本实用新型的有益效果是：本装置作为模拟汽车行驶过程中发出车速信号和发动机转速信号的装置，该装置发出的信号可作为汽车车速表、发动机转速表、出租车计价器和汽车空调控制器的模拟输入信号源，用于上述汽车仪表和汽车空调控制器的研发。由于本装置结构简单、集成度高、成本低和输出信号精度高，可以作为一种产品进行生产，具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本实用新型的具体实施方式提供的模拟车速及发动机转速的信号发生器的结构示意图；
图2为本实用新型的具体实施方式提供的模拟车速及发动机转速的信号发生器的电路结构示意图。
具体实施方式
本具体实施方式提供了一种模拟车速及发动机转速的信号发生器，如图1所示，包括单片机1-1、显示驱动电路1-2、看门狗电路1-3、输入电路1-4、键盘电路1-5、电源电路1-6、输出驱动电路1-7、晶振电路1-8和+12V电源1-9，单片机1-1的显示驱动信号输出端与显示驱动电路1-2的显示驱动信号输入端连接，单片机1-1的运行状态信号输出端与看门狗电路1-3的运行状态信号输入端连接，输入电路1-4的信号输出端与单片机1-1的信号输入端连接，键盘电路1-5的键盘信号输出端与单片机1-1的键盘信号输入端连接，电源电路1-6的输出端与单片机1-1的VCC端连接，输出驱动电路1-7的输入驱动信号输入端与单片机1-1的输出驱动信号输出端连接，晶振电路1-8的输出端与单片机1-1的时钟信号输入输出端连接，+12V电源1-9的电源输出端与输出驱动电路1-7的电源信号输入端连接。
操作时只需按下键盘上的“车速信号启动”或 “发动机转速信号启动”按钮，并通过键盘对输出信号的参数进行设置，然后通过输入电路控制装置输出与当前车速或发动机转速相对应的高精度脉冲信号，并通过驱动电路和液晶显示电路显示车速及其对应的脉冲信号频率和发动机转速及其对应的脉冲信号频率。
图2 是本具体实施方式的硬件原理图，现将该电路分为9个部分进行说明：
单片机1-1采用AT89C51，是一种低功耗高性能CMOS工艺制作的8位的微处理器，该单片机完全兼容MCS-51的指令系统，且管脚输出完全相同。片内系统具有4K字节的可编程闪存程序存储器；片内128 字节的RAM；32个可编程的I/O口；2个16 bit 的定时器/计数器；6个中断源；可编程的串行口；低功耗空载和掉电模式。AT89C51单片机是本实用新型的控制核心。
输入电路1-4包括第一旋转编码器和第二旋转编码器，第一旋转编码器和第二旋转编码器产生的信号作为产生车速信号和发动转速信号的控制输入信号被送入单片机1-1。
输入电路1-4包括第一旋转编码器ROTATE1、第二旋转编码器ROTEATE2、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2和第四电阻R3，第一旋转编码器ROTATE1的输出端1和输出端3分别接AT89C51的P10 端和INT0端，第一电阻R0的两端分别接VCC和AT89C51的P10端，第二电阻R1的两端分别接VCC和INT0端；第二旋转编码器ROTATE2的输出端1和输出端3分别接AT89C51的P11 端和INT1端，第四电阻R3的两端分别接VCC和AT89C51的P11端，第三电阻R2的两端分别接VCC和INT1端；第一旋转编码器ROTATE1和第二旋转编码器ROTEATE2的接地端接地。第一旋转编码器ROTATE1和第二旋转编码器ROTATE2产生的信号作为产生车速信号和发动转速信号的控制输入信号被送入单片机1-1。
键盘电路1-5包括第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4、第五按键S5、第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8和第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4，第一按键S1和第五按键S5分别作为车速信号启动按钮和发动机转速信号启动按钮，第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4作为车速信号参数设置按钮，第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8作为发动机转速信号参数设置按钮；第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4的一端均与单1-1的P12端连接，第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4的另一端分别接第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的阳极，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的阴极分别接单片机(1-1)的P12、P13、P14、P15端；第五按键S5、第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8的一端均与单片机(1-1)的P13端连接，第五按键S5、第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8的另一端分别接第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的阳极。
显示驱动电路1-2包括电阻R5~R12、滑动变阻器RW1和液晶显示模块1620C，用于显示当前车速、发动机转速和与其对应的脉冲信号的频率及占空比；电阻R5~R12的一端均与VCC连接，另一端分别接单片机1-1的P00~P07端，构成显示驱动电路；液晶显示模块1620C的RS端接单片机1-1的P26端，滑动变阻器RW1端接单片机1-1的P27端，E端接单片机(1-1的P25，DB0~DB7端分别接单片机1-1的P00~P07端，Vss端接地，Vdd端接VCC，V0接滑动变阻器RW1的滑动端；滑动变阻器RW1的另外两端分别接地和VCC。
输出驱动电路1-7包括车速信号输出驱动电路和发动机转速信号输出驱动电路；车速信号输出驱动电路包括NPN三极管QS、第五电阻RS1、第六电阻RS2和第七电阻RS3，第五电阻RS1两端分别连接+12V电源和NPN三极管QS的发射极，第六电阻RS2两端分别连接单片机1-1的P16端和NPN三极管QS基极，第七电阻RS3的一端接NPN三极管QS的基极，第七电阻RS3另一端与NPN三极管QS发射极连接并接地，车速信号从NPN三极管QS的发射极输出；发动机转速信号输出驱动电路包括NPN三极管QR、第八电阻RR1、第九电阻RR2和第十电阻RR3，第八电阻RR1两端分别连接+12V电源和NPN三极管QR的发射极，第九电阻RR2两端分别连接单片机(1-1)的P17端和NPN三极管QR基极，第十电阻RR3的一端接NPN三极管QR的基极，第十电阻RS3另一端与NPN三极管QR发射极连接并接地，发动机转速信号从NPN三极管QR的发射极输出。
电源电路1-6包括电压转换芯片7805、第一电容C0、第二电容C1、第三电容C2、第四电容C3。第二电容C1、第三电容C2、第四电容C3并联，一个并联连接点接电压转换芯片7805的Vo端并接VCC，另一个并联连接点接电压转换芯片7805的GND并接地，第一电容C0的一端与电压转换芯片7805的Vin端连接并接+5V电源，第一电容C0的另一端接电压转换芯片7805的GND端。
看门狗电路1-3包括芯片MAX813、按键S0，MAX813的 
通过S0与GND端、PEI端相连并且连接点接地，
端接
端，
端接AT89C51的RESET端，Vcc端接VCC。
晶振电路1-8包括晶振M1、第五电容C4、第六电容C5。第五电容C4的一端和第六电容C5的一端连接并接地，第五电容C4的另一端和晶振M1的一端均与AT89C51的X1端连接，第六电容C5的另一端与晶振M1的另一端均与AT89C51的X2端连接。
+12V电源1-9为直流稳压电源+12插座。
采用本具体实施方式提供的技术方案，作为模拟汽车行驶过程中发出车速信号和发动机转速信号的装置，该装置发出的信号可作为汽车车速表、发动机转速表、出租车计价器和汽车空调控制器的模拟输入信号源，用于上述汽车仪表和汽车空调控制器的研发。由于本装置结构简单、集成度高、成本低和输出信号精度高，可以作为一种产品进行生产，具有良好的社会效益和经济效益。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种模拟车速及发动机转速的信号发生器，包括单片机(1-1)、显示驱动电路(1-2)、看门狗电路(1-3)、输入电路(1-4)、键盘电路(1-5)、电源电路(1-6)、输出驱动电路(1-7)、晶振电路(1-8)和+12V电源(1-9)，其特征在于，单片机(1-1)的显示驱动信号输出端与显示驱动电路(1-2)的显示驱动信号输入端连接，单片机(1-1)的运行状态信号输出端与看门狗电路(1-3)的运行状态信号输入端连接，输入电路(1-4)的信号输出端与单片机(1-1)的信号输入端连接，键盘电路(1-5)的键盘信号输出端与单片机(1-1)的键盘信号输入端连接，电源电路(1-6)的输出端与单片机(1-1)的VCC端连接，输出驱动电路(1-7)的输入驱动信号输入端与单片机(1-1)的输出驱动信号输出端连接，晶振电路(1-8)的输出端与单片机(1-1)的时钟信号输入端连接，+12V电源(1-9)的输出端与输出驱动电路(1-7)的电源信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，看门狗电路(1-3)包括芯片Max813、按键S0，芯片Max813的 
通过按键S0与GND端、PEI端相连并且连接点接地，
端接
端，
端接单片机(1-1)的RESET端，芯片Max813的Vcc端接VCC。
3.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，输入电路(1-4)包括第一旋转编码器和第二旋转编码器，第一旋转编码器和第二旋转编码器产生的信号作为产生车速信号和发动转速信号的控制输入信号被送入单片机(1-1)。
4.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，输入电路(1-4)包括第一旋转编码器ROTATE1、第二旋转编码器ROTEATE2、第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2和第四电阻R3，第一旋转编码器ROTATE1的输出端1和输出端3分别接单片机(1-1)的P10 端和INT0端，第一电阻R0的两端分别接VCC和单片机(1-1)的P10端，第二电阻R1的两端分别接VCC和INT0端；第二旋转编码器ROTATE2的输出端1和输出端3分别接单片机(1-1)的P11 端和INT1端，第四电阻R3的两端分别接VCC和P11端，第三电阻R2的两端分别接VCC和INT1端；第一旋转编码器ROTATE1和第二旋转编码器ROTEATE2的接地端接地。
5.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，键盘电路(1-5)包括第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4、第五按键S5、第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8和第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4，第一按键S1和第五按键S5分别作为车速信号启动按钮和发动机转速信号启动按钮，第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4作为车速信号参数设置按钮，第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8作为发动机转速信号参数设置按钮；第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4的一端均与单片机(1-1)的P12端连接，第一按键S1、第二按键S2、第三按键S3、第四按键S4的另一端分别接第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的阳极，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的阴极分别接单片机(1-1)的P12、P13、P14、P15端；第五按键S5、第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8的一端均与单片机(1-1)的P13端连接，第五按键S5、第六按键S6、第七按键S7、第八按键S8的另一端分别接第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4的阳极。
6.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，显示驱动电路(1-2)包括电阻R5~R12、滑动变阻器RW1和液晶显示模块1620C，用于显示当前车速、发动机转速和与其对应的脉冲信号的频率及占空比；电阻R5~R12的一端均与VCC连接，另一端分别接单片机(1-1)的P00~P07端，构成显示驱动电路；液晶显示模块1620C的RS端接单片机(1-1)的P26端，滑动变阻器RW1端接单片机(1-1)的P27端，E端接单片机(1-1)的P25，DB0~DB7端分别接单片机(1-1)的P00~P07端，Vss端接地，Vdd端接VCC，V0接滑动变阻器RW1的滑动端；滑动变阻器RW1的另外两端分别接地和VCC。
7.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，输出驱动电路(1-7)包括车速信号输出驱动电路和发动机转速信号输出驱动电路；车速信号输出驱动电路包括NPN三极管QS、第五电阻RS1、第六电阻RS2和第七电阻RS3，第五电阻RS1两端分别连接+12V电源和NPN三极管QS的发射极，第六电阻RS2两端分别连接单片机(1-1)的P16端和NPN三极管QS基极，第七电阻RS3的一端接NPN三极管QS的基极，第七电阻RS3另一端与NPN三极管QS发射极连接并接地，车速信号从NPN三极管QS的发射极输出；发动机转速信号输出驱动电路包括NPN三极管QR、第八电阻RR1、第九电阻RR2和第十电阻RR3，第八电阻RR1两端分别连接+12V电源和NPN三极管QR的发射极，第九电阻RR2两端分别连接单片机(1-1)的P17端和NPN三极管QR基极，第十电阻RR3的一端接NPN三极管QR的基极，第十电阻RS3另一端与NPN三极管QR发射极连接并接地，发动机转速信号从NPN三极管QR的发射极输出。
8.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，电源电路(1-6)包括电压转换芯片7805、第一电容C0、第二电容C1、第三电容C2、第四电容C3，第二电容C1、第三电容C2、第四电容C3并联，一个连接点接电压转换芯片7805的Vo端并接VCC，另一个连接点接电压转换芯片7805的GND并接地，第一电容C0的一端与电压转换芯片7805的Vin端连接并接+5V电源，第一电容C0的另一端接电压转换芯片7805的GND端。
9.根据权利要求1所述的模拟车速及发动机转速的信号发生器，其特征在于，晶振电路(1-8)包括晶振M1、第五电容C4、第六电容C5，第五电容C4的一端和第六电容C5的一端连接并接地，第五电容C4的另一端和晶振M1的一端均与单片机(1-1)的X1端连接，第六电容C5的另一端与晶振M1的另一端均与单片机(1-1)的X2端连接。
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