CN211223045U - 一种汽车仪表信号转化装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种汽车仪表信号转化装置及汽车，水温检测电路的输入端用于与水温传感器电连接，水温检测电路的输出端与主控芯片的模拟量端口电连接，油位检测电路的输入端用于与油位传感器电连接，油位检测电路的输出端与主控芯片的模拟量端口电连接，转速检测电路的输入端用于与转速传感器电连接，转速检测电路的输出端与主控芯片的输入端电连接，主控芯片的输出端与放大电路的输入端电连接，放大电路的输出端与汽车仪表电连接，主控芯片的输出端与稳压电路电连接，稳压电路的输出端与汽车仪表的输入端电连接，主控芯片的输出端与汽车仪表的输入端电连接，基于本实用新型采用统一的电器硬件构架平台，避免开发专用组合仪表所需的成本与周期。

Description

一种汽车仪表信号转化装置及汽车

技术领域

本实用新型涉汽车仪表领域，特别涉及一种汽车仪表信号转化装置及汽车。

背景技术

随着汽车电子技术的发展，目前国内动力和车身系统已广泛使用电控单元共享传输运行数据，为此组合仪表主要采用单片机+步进马达或液晶显示方案,对信号的采集也以总线数据解析和电压驱动为主，通过构建统一的硬件平台和通讯协议，满足不同车型配置需求。

对于部分出口车型，出于当地燃油品质和使用习惯要求，部分客户仍需求非电控系统，采用模拟传感器硬线连接的动力系统，比如发动机转速信号由单独的磁电式传感器或点火触发信号提供，机体上装配低阻值水温热敏电阻，底盘油箱也配置低阻值油位传感器。这种结构需要匹配早期以电流驱动为主的电磁式或者电热式结构的仪表组件。

由于两种配置的硬件构架不同，无法在硬件电路上进行兼容，所以市场上配置非电控动力系统的车型，组合仪表内需设计发动机硬线和车身总线两个独立的电路部分，无法满足车身部件平台通用化需求，造成零部件的开发制造成本提高。

实用新型内容

本实用新型公开了一种汽车仪表信号转化装置及汽车，通过在汽车车身电路中增设信号转换装置，实现组合仪表与非电控动力系统和低阻值传感器底盘系统的电路兼容性，保障车系采用统一的电器硬件构架平台和通讯协议，避免开发专用组合仪表所需的成本与周期。

本实用新型第一实施例提供了一种汽车仪表信号转化装置，包括：水温检测电路、油位检测电路、稳压电路、转速检测电路、放大电路、主控芯片及汽车仪表。

所述水温检测电路的输入端用于与水温传感器电连接，所述水温检测电路的输出端与所述主控芯片的模拟量端口电连接，所述油位检测电路的输入端用于与油位传感器电连接，所述油位检测电路的输出端与所述主控芯片的模拟量端口电连接，所述转速检测电路的输入端用于与转速传感器电连接，所述转速检测电路的输出端与所述主控芯片的输入端电连接，所述主控芯片的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与所述汽车仪表电连接，所述主控芯片的输出端与所述稳压电路的输入端的输入端电连接，所述稳压电路的输出端与所述汽车仪表的输入端电连接，所述主控芯片的输出端与所述汽车仪表的输入端电连接。

优选地，所述水温检测电路包括：第一比较芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容及第二电容；

所述第一比较芯片的正极输入端通过所述第一电容接地，所述第一电阻的第一端用于与蓄电池的电源输出端电连接，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地，所述第一电阻的第一端与所述第一比较芯片的正极输入端电连接，所述第一比较芯片的输出端通过所述第三电阻与所述主控芯片的输入端电连接，所述第一比较芯片的电源输入端口通过所述第二电容接地，其中，所述第二电阻等效为低阻值的水温传感器。

优选地，所述油位检测电路包括：第二比较芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容及第四电容；

所述第二比较芯片的正极输入端通过所述第三电容接地，所述第四电阻的第一端用于与蓄电池的电源输出端电连接，所述第四电阻的第二端通过所述第五电阻接地，所述第四电阻的第一端与所述第二比较芯片的正极输入端电连接，所述第二比较芯片的输出端通过所述第六电阻与所述主控芯片的输入端电连接，所述第二比较芯片的电源输入端口通过所述第四电容接地，其中，所述第五电阻等效为低阻值的油量传感器。

优选地，所述转速检测电路包括：第三比较芯片、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第八电容及第一二极管；

所述第三比较芯片的正极输入端与所述第九电阻的第一端电连接，所述第九电阻的第二端用于与转速传感器电连接，所述第九电阻的第二端与所述第一二极管的负极电连接，所述第一二极管的正极接地，所述第三比较芯片的负极输入端通过第十电阻接地，所述第三比较芯片的负极输入端与所述第十一电阻的第一端电连接，第十一电阻的第二端用于与电源的输出端电连接，所述第三比较芯片的输出端通过所述第十二电阻与所述主控芯片的输入端电连接，所述第三比较芯片的电源输入端口通过所述第八电容接地，其中，所述第一二极管为齐纳二极管。

优选地，所述稳压电路包括：第五电容、第六电容、第七电容、第七电阻、第八电阻及第一三极管；

所述第一三极管的集电极与所述第五电容及所述第六电容的第一端电连接，所述第五电容及所述第六电容的第二端接地，所述第一三极管的基极通过所述第七电阻与所述第七电容的第一端电连接，所述第七电容的第二端接地，所述第七电容的第一端通过所述第八电阻与所述主控芯片的输出端电连接，所述第一三极管的发射极与所述汽车仪表的输入端电连接。

优选地，所述放大电路包括：第十三电阻及第二三极管；

所述第十三电阻的第一端与所述主控芯片的输出端电连接，所述第十三电阻的第二端与所述第二三极管的基极电连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述汽车仪表的输入端电连接。

优选地，还包括：电源电路；所述电源电路的输入端用于与蓄电池的输出端电连接，所述电源电路的输出端用于为芯片提供工作电压。

优选地，所述电源电路包括：第二二极管、第十四电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容及降压芯片；

所述第二二极管的正极用于与蓄电池的输出端电连接，所述第二二极管的负极通过所述第十四电阻与所述降压芯片的输入端电连接，所述第九电容及所述第十电容的第一端与所述降压芯片的输入端电连接，所述第九电容及所述第十电容的第二端接地，所述第十一电容及所述第十二电容的第一端与所述降压芯片的输出端电连接，所述第十一电容及所述第十二电容的第二端接地。

优选地，所述主控芯片的芯片型号为SIM8103F，所述第一比较芯片、所述第二比较芯片及所述第三比较芯片的芯片型号为LT1016。

本使用新型第二实施例提供了一种汽车，包括上所述的一种汽车仪表信号转化装置。

基于本实用新型实施例公开的一种汽车仪表信号转化装置及汽车，通过在汽车车身电路中增设信号转换装置，设置水温检测电路、油位检测电路、及转速检测电路，并设置供电电路，为电路中的芯片提供工作电压，实现组合仪表与非电控动力系统和低阻值传感器底盘系统的电路兼容性，保障车系采用统一的电器硬件构架平台和通讯协议，避免开发专用组合仪表所需的成本与周期。

附图说明

图1是本实用新型实施例汽车仪表信号转化装置结构示意图；

图2是本实用新型水温检测电路示意图；

图3是本实用新型水温检测的输出电路示意图；

图4是本实用新型油位检测电路示意图；

图5是本实用新型稳压电路示意图；

图6是本实用新型转速检测电路示意图；

图7是本实用新型放大电路示意图；

图8是本实用新型电源电路示意图，

图9是本实用新型主控芯片及周边电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

本实用新型公开了一种汽车仪表信号转化装置及汽车，通过在汽车车身电路中增设信号转换装置，实现组合仪表与非电控动力系统和低阻值传感器底盘系统的电路兼容性，保障车系采用统一的电器硬件构架平台和通讯协议，避免开发专用组合仪表所需的成本与周期。

请参阅图1至图9，本实用新型第一实施例提供了一种汽车仪表信号转化装置，包括：水温检测电5、油位检测电路6、稳压电路3、转速检测电路7、放大电路2、主控芯片1及汽车仪表4。

所述水温检测电路5的输入端用于与水温传感器电连接，所述水温检测电路5的输出端与所述主控芯片1的模拟量端口电连接，所述油位检测6电路的输入端用于与油位传感器电连接，所述油位检测电6路的输出端与所述主控芯片1的模拟量端口电连接，所述转速检测电路7的输入端用于与转速传感器电连接，所述转速检测电路7的输出端与所述主控芯片1的输入端电连接，所述主控芯片1的输出端与所述放大电路2的输入端电连接，所述放大电路2的输出端与所述汽车仪表4电连接，所述主控芯片1的输出端与所述稳压电路3的输入端电连接，所述稳压电路3的输出端与所述汽车仪表4的输入端电连接，所述主控芯片1的输出端与所述汽车仪表的输入端电连接。

请参阅图2，所述水温检测电路5包括：第一比较芯片U1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1及第二电容C2；

所述第一比较芯片U1的正极输入端通过所述第一电容C1接地，所述第一电阻R1的第一端用于与蓄电池的电源输出端电连接，所述第一电阻R1的第二端通过所述第二电阻R2接地，所述第一电阻R1的第一端与所述第一比较芯片U1的正极输入端电连接，所述第一比较芯片U1的输出端通过所述第三电阻R3与所述主控芯片的输入端电连接，所述第一比较芯片U1的电源输入端口通过所述第二电容C2接地，其中，所述第二电阻R2等效为低阻值的水温传感器。需要说明的是，所述第一电容C1及所述第二电容C2起到滤波作用，所述第一电阻R2起到偏置作用，用于为所述第一比较芯片U1提供分压信号，所述比较芯片U1将信号处理为0至5V电压作为水温电压输出至所述主控芯片的11脚，所述主控芯片处理后通过16脚输出，16脚通过一个输出电路(如图3所示)输出至汽车仪表，低阻值水温传感器仍采用电流检测，以获得较宽的电压取值范围，降低发动机与传感器共负出现的电压波动影响，通过所述主控芯片的逻辑运算，进一步滤除发电机励磁杂波导致的干扰波形，输出合理占空比区间，保证仪表水温数值稳定准确。

此外，所述水温传感器的型号为WG110-1，当然在其他实施例中，也可以是其他的型号，这里不做具体限定。

请参阅图4，所述油位检测电路6包括：第二比较芯片U2、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第三电容C3及第四电容C4；

所述第二比较芯U2片的正极输入端通过所述第三电容C3接地，所述第四电阻R4的第一端用于与蓄电池的电源输出端电连接，所述第四电阻R4的第二端通过所述第五电阻R5接地，所述第四电阻R4的第一端与所述第二比较芯片U2的正极输入端电连接，所述第二比较芯片U2的输出端通过所述第六电阻R6与所述主控芯片的输入端电连接，所述第二比较芯片U2的电源输入端口通过所述第四电容C4接地，其中，所述第五电阻R5等效为低阻值的油量传感器。需要说明的是，述第三电容C3及所述第四电容C4起到滤波作用，所述第一电阻R4起到偏置作用，用于为所述第二比较芯片U2提供分压信号，所述比较芯片U2将信号处理为0至5V电压作为油量电压输出至所述主控芯片的12脚，所述主控芯片处理后通过13脚输出；

请参阅图5，所述稳压电路3包括：第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第七电阻R7、第八电阻R8及第一三极管Q1；

所述第一三极管Q1的集电极与所述第五电容C5及所述第六电容C6的第一端电连接，所述第五电容C5及所述第六电容C6的第二端接地，所述第一三极管Q1的基极通过所述第七电阻R7与所述第七电容C7的第一端电连接，所述第七电容C7的第二端接地，所述第七电容C7的第一端通过所述第八电阻R8与所述主控芯片的输出端电连接，所述第一三极管Q1的发射极与所述汽车仪表的输入端电连接。需要说明的是，所述第八电阻R8用于接收所述主控芯片的信号，用于导通所述第一三极管Q1，使得所述第一三极管Q1输出0至5V的电压至汽车仪表，回路中，低阻值燃油液位传感器仍采用电流检测，以获得较宽的电压取值范围，降低车身与传感器共负出现的电压波动影响，通过所述主控芯片的逻辑运算，采用电压延迟输出策略，滤除底盘线路中的杂波干扰，输出合理稳定的低压幅值，保证仪表燃油液位数值稳定准确。

请参阅图6，所述转速检测电路7包括：第三比较芯片U3、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第八电容C8及第一二极管D1；

所述第三比较芯片U3的正极输入端与所述第九电阻R9的第一端电连接，所述第九电阻R9的第二端用于与转速传感器电连接，所述第九电阻R9的第二端与所述第一二极管D1的负极电连接，所述第一二极管D1的正极接地，所述第三比较芯片U3的负极输入端通过第十电阻R10接地，所述第三比较芯片U3的负极输入端与所述第十一电阻R11的第一端电连接，第十一电阻R11的第二端用于与电源的输出端电连接，所述第三比较芯片U3的输出端通过所述第十二电阻R12与所述主控芯片的输入端电连接，所述第三比较芯片U3的电源输入端口通过所述第八电容接地，其中，所述第一二极管D1为齐纳二极管。需要说明的是，利用所述第一二极管PN结反向击穿状态，其电流可在很大范围内变化而电压基本不变的现象，其中，通过所述第九电阻R9及所述第一二极管D1将斩波波限压后，进入所述第三比较芯片U3进行放大，放大通过所述第十二电阻R12输出至所述主控芯片的第19脚，所述主控芯片经过，进行运算后由所述主控芯片的15脚输出。

请参阅图7，所述放大电路2包括：第十三电阻R13及第二三极管Q2；

所述第十三电阻R13的第一端与所述主控芯片的输出端电连接，所述第十三电阻R13的第二端与所述第二三极管Q2的基极电连接，所述第二三极管Q2的发射极接地，所述第二三极管Q2的集电极与所述汽车仪表的输入端电连接。需要说明的是，所述第十三电阻R13用于接收所述主控芯片的15脚的输出信号，使得所述第二三极管Q2输出占空比50％的矩形波信号至所述汽车仪表，通过所述转速检测电路对发动机转速的磁电或电感信号进行限压整形，以避免高压脉冲对回路产生影响，降低车辆与传感器共负出现的电压波动影响，通过所述主控芯片的逻辑运算，进一步滤除发动机感性负载产生的杂波干扰，输出合理频率的方波，保证仪表转速数值稳定准确。

此外，所述第二三极管Q2为NPN型三极管，当然，在其他实施例中，也可以是PNP型三极管，电路根据其构造对应设置。这里的三极管起到放大的作用，当然，也可以是其他的器件对路中的信号进行放大，这些方案在此不做具体限定，但这些方案均在本实用新型的保护范围内。

在本实施例中，还包括：电源电路；所述电源电路的输入端用于与蓄电池的输出端电连接，所述电源电路的输出端用于为芯片提供工作电压。

请参阅图8，所述电源电路包括：第二二极管D2、第十四电阻R14、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12及降压芯片；

所述第二二极管D2的正极用于与蓄电池的输出端电连接，所述第二二极管D2的负极通过所述第十四电阻R14与所述降压芯片的输入端电连接，所述第九电容C9及所述第十电容C10的第一端与所述降压芯片的输入端电连接，所述第九电容C9及所述第十电容C10的第二端接地，所述第十一电容C11及所述第十二电容C12的第一端与所述降压芯片的输出端电连接，所述第十一电容C11及所述第十二电容C12的第二端接地。需要说明的是，所述第二二极管D2用于避免回路中的电流回流至蓄电池，其中，所述降压芯片将所述第九电容C9及所述第十电容C10稳定至芯片的工作的电压并存储至所述第十一电容C11及所述第十二电容C12，用于为芯片提供工作电压。

此外，所述降压芯片的芯片型号为XC6206P362MR，当然，在其他实施例中，也可以是其他的芯片型号，对前级电容降压后存储至下级电容中，这里不做具体的限定，但这些方案均在本发明的保护范围内。

在本实施例中，所述主控芯片的芯片型号为SIM8103F，所述第一比较芯片U1、所述第二比较芯片U2及所述第三比较芯片U3的芯片型号为LT1016，所述主控芯片的如图9所述。

本使用新型第二实施例提供了一种汽车，包括上所述的一种汽车仪表信号转化装置。

基于本实用新型实施例公开的一种汽车仪表信号转化装置及汽车，通过在汽车车身电路中增设信号转换装置，设置水温检测电路、油位检测电路、及转速检测电路，并设置供电电路，为电路中的芯片提供工作电压，实现组合仪表与非电控动力系统和低阻值传感器底盘系统的电路兼容性，保障车系采用统一的电器硬件构架平台和通讯协议，避免开发专用组合仪表所需的成本与周期。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，包括：水温检测电路、油位检测电路、稳压电路、转速检测电路、放大电路、主控芯片及汽车仪表；

所述水温检测电路的输入端用于与水温传感器电连接，所述水温检测电路的输出端与所述主控芯片的模拟量端口电连接，所述油位检测电路的输入端用于与油位传感器电连接，所述油位检测电路的输出端与所述主控芯片的模拟量端口电连接，所述转速检测电路的输入端用于与转速传感器电连接，所述转速检测电路的输出端与所述主控芯片的输入端电连接，所述主控芯片的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述放大电路的输出端与所述汽车仪表电连接，所述主控芯片的输出端与所述稳压电路的输入端电连接，所述稳压电路的输出端与所述汽车仪表的输入端电连接，所述主控芯片的输出端与所述汽车仪表的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，所述水温检测电路包括：第一比较芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容及第二电容；

所述第一比较芯片的正极输入端通过所述第一电容接地，所述第一电阻的第一端用于与蓄电池的电源输出端电连接，所述第一电阻的第二端通过所述第二电阻接地，所述第一电阻的第一端与所述第一比较芯片的正极输入端电连接，所述第一比较芯片的输出端通过所述第三电阻与所述主控芯片的输入端电连接，所述第一比较芯片的电源输入端口通过所述第二电容接地，其中，所述第二电阻等效为低阻值的水温传感器。

3.根据权利要求2所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，所述油位检测电路包括：第二比较芯片、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第三电容及第四电容；

所述第二比较芯片的正极输入端通过所述第三电容接地，所述第四电阻的第一端用于与蓄电池的电源输出端电连接，所述第四电阻的第二端通过所述第五电阻接地，所述第四电阻的第一端与所述第二比较芯片的正极输入端电连接，所述第二比较芯片的输出端通过所述第六电阻与所述主控芯片的输入端电连接，所述第二比较芯片的电源输入端口通过所述第四电容接地，其中，所述第五电阻等效为低阻值的油量传感器。

4.根据权利要求1所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，所述稳压电路包括：第五电容、第六电容、第七电容、第七电阻、第八电阻及第一三极管；

所述第一三极管的集电极与所述第五电容及所述第六电容的第一端电连接，所述第五电容及所述第六电容的第二端接地，所述第一三极管的基极通过所述第七电阻与所述第七电容的第一端电连接，所述第七电容的第二端接地，所述第七电容的第一端通过所述第八电阻与所述主控芯片的输出端电连接，所述第一三极管的发射极与所述汽车仪表的输入端电连接。

5.根据权利要求3所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，所述转速检测电路包括：第三比较芯片、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第八电容及第一二极管；

所述第三比较芯片的正极输入端与所述第九电阻的第一端电连接，所述第九电阻的第二端用于与转速传感器电连接，所述第九电阻的第二端与所述第一二极管的负极电连接，所述第一二极管的正极接地，所述第三比较芯片的负极输入端通过第十电阻接地，所述第三比较芯片的负极输入端与所述第十一电阻的第一端电连接，第十一电阻的第二端用于与电源的输出端电连接，所述第三比较芯片的输出端通过所述第十二电阻与所述主控芯片的输入端电连接，所述第三比较芯片的电源输入端口通过所述第八电容接地，其中，所述第一二极管为齐纳二极管。

6.根据权利要求1所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，所述放大电路包括：第十三电阻及第二三极管；

所述第十三电阻的第一端与所述主控芯片的输出端电连接，所述第十三电阻的第二端与所述第二三极管的基极电连接，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述汽车仪表的输入端电连接。

7.根据权利要求1所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，还包括：电源电路；所述电源电路的输入端用于与蓄电池的输出端电连接，所述电源电路的输出端用于为芯片提供工作电压。

8.根据权利要求7所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，所述电源电路包括：第二二极管、第十四电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容及降压芯片；

所述第二二极管的正极用于与蓄电池的输出端电连接，所述第二二极管的负极通过所述第十四电阻与所述降压芯片的输入端电连接，所述第九电容及所述第十电容的第一端与所述降压芯片的输入端电连接，所述第九电容及所述第十电容的第二端接地，所述第十一电容及所述第十二电容的第一端与所述降压芯片的输出端电连接，所述第十一电容及所述第十二电容的第二端接地。

9.根据权利要求5所述的一种汽车仪表信号转化装置，其特征在于，所述主控芯片的芯片型号为SIM8103F，所述第一比较芯片、所述第二比较芯片及所述第三比较芯片的芯片型号为LT1016。

10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的一种汽车仪表信号转化装置。

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