CN2131732Y - 全集成电路汽车仪表总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于一种改进的汽车仪表总成。它 由系统稳压集成电路、速度、里程显示电路、水温显示 电路、燃油量显示电路、机油压力显示电路、电瓶电压 显示电路、报警电路等组成。将速度、水温、燃油量、 机油压力、电瓶电压等变化信号转变为电信号，送入 显示电路中，从而直观地显示出车速的快慢，里程有 多少，水温的高低，燃油还有多少，机油压力的高低， 电瓶电压为多少，特别是当车速过快，水温过高，燃油 较少，以及机油压力和电瓶电压较低时能自动发出报 警信号。

Description

本实用新型属于一种改进的汽车仪表总成。特别是应用在汽车上能安全、可靠、直观、准确地显示汽车速度、里程、水温、燃油量、机油压力、电瓶电压等状态的电子汽车仪表总成。

目前汽车上应用的仪表总成大都是指针式，主要由速度里程表、燃油表、水温表、机油压力表和电流表组成。普通机械式速度里程表也为指针式，由汽车变速箱到里程表之间是用软轴连接进行传导运动的。由于软轴在汽车剧烈振动作用下，受机械剪切力作用极易损坏，这使得指针式里程表的寿命不长，工作不可靠。且指针摆动较大，读数不准确，不直观，另外安装使用也不方便。目前汽车上应用的燃油表有电磁式和电热式两种。这两种仪表的主体结构是机械构造，使用在汽车行驶时产生的剧烈机械振动状态下，工作不可靠、寿命短、同时指示狭窄。因此油量指示不直观、不醒目，在夜间行车尤为突出。另外，这两种燃油表工作电流大，与燃油表相串联的传感器中的可变电阻工作在发热与磨损的状况下，常常发生烧毁的现象。就压力表来说，不论是机械式还是电作用式，它们都为指针式，由于汽车行驶中的剧烈振动，常常出现指针扭曲，指针轴扭断或磨损，而电作用式压力表还常常出现线圈烧坏以至报废的现象。目前使用的水温表，电流表也都为机械结构，同样具有上述缺点，目前汽车上还未有电瓶电压表使用过。

本实用新型的目的是提供一种全电子元器件构成的仪表总成，特别是应用在汽车上，耐振动，长寿命，工作可靠，各个仪表显示无论在白昼或夜间均清晰、明亮、准确，在各个危险状态时可发出报警色光和蜂鸣声音。

本实用新型是以如下方式完成的；与车速变化相对应的传感器把车速变化信号转变为脉冲变化信号，经脉冲整形，一路经定时电路，计数、译码、驱动电路，驱动发光数码管以数字显示出速度的大小；另一路经比较电路驱动显示器件发光，显示出速度的线性变化。根据显示器件的发光状态和个数，便可以知道车速为多少；再一路经过分频电路，电机稳压电路、驱动直流电机带动计数鼓转动，从而记下汽车行驶里程为多少；而与油位变化相对应的传感器将油位变化信号转变为电信号，该电信号传输到燃油量比较电路，经比较放大驱动显示器件发光，根据显示器件的发光状态或发光的个数，便可知道油箱中油量还有多少；同理，与水温变化相对应的传感器将水温变化信号转变为电信号，该电信号传输到水温比较电路，经比较，放大驱动显示器件发光，根据显示器件的发光状态或发光的个数，便可知道水温有多少；机油压力传感器将机油压力变化信号转变为电信号，该电信号经比较后驱动显示器件发光，根据显示器件发光的状态或个数，便可知道机油压力为多大；电瓶电压输入取样来自电瓶，经过比较电路驱动显示器件发光，根据显示器件发光的个数或发光状态，便可知电瓶电压为多少（转弯灯和大小灯指示也采用发光二极管）。把这一套装置安装在汽车驾驶室内，就很方便地使驾驶员知道汽车在行驶过程中里程、速度、燃油贮量、水温、机油压力、电瓶电压的状态。同时，该装置上还设有报警作用的蜂鸣器与红色发光二极管，使驾驶员能清晰地知道速度超过了规定时速，燃油下降到危险位置，水温上升到危险值，机油压力下降到危险信号，电瓶电压下降到危险信号，及时提醒驾驶员采取措施。该装置可以设计成与不同型号汽车相配套的仪表总成，因而通用性强、使用方便、采用全电子结构、无机械运动磨损，因此使用寿命大大增长。

下面结合附图进一步详细描述：

图1    是本实用新型的系统方框图；

图2、3、4、5是本实用新型的电原理图；

图6    是各显示器件在表盘上的排列图。

图1中（1）为速度传感器，（2）为脉冲整形电路，（3）为定时电路，（4）为计数电路，（5）为发光数码管，（6）为速度显示比较电路，（7）为发光二极管，（8）为分频电路，（9）为计数鼓，（10）为水温传感器，（11）为水温比较集成电路，（12）为水温显示发光二极管，（13）为燃油量传感器，（14）为燃油比较集成电路，（15）为燃油量显示发光二极管，（16）为机油压力传感器，（17）为机油压力比较电路，（18）为机油压力显示发光二极管，（19）为电瓶电压输入取样回路，（20）为电瓶电压比较电路，（21）为电瓶电压显示发光二极管，（22）为报警电路，（23）为系统稳压供电回路，（24）为转弯灯、大小灯显示电路。

参照图1、3可知，电源经接口（53）接入仪表电路中，一路经三端稳压集成电路（59）稳压后供其他仪表电路作电源使用。另一路送至比较电路（20），该比较电路由分压电阻（45），运算放大器（46）组成。该电压在分压电阻（45）上形成梯形电位差，电瓶电压的改变使得分压电阻（45）上的梯形电位差也发生改变，从而使得运算放大器（46）的门坎电位发生变化，使运算放大器（46）的比较窗口相应打开，也就使与之对应的发光二极管发光，从而显示出电瓶电压的高低。电路中电阻（47）为限流电阻，改变其阻值可以改变发光二极管的光亮程度。运算放大器（44）的另一窗口（52）供报警支路用，其他仪表电路的报警信号经三极管（53）放大后送至运算放大器（46）的窗口（52），然后经接口（54）送至蜂鸣器发出报警声响。

电路中电子元器件：三端稳压集成电路（59）选用AN7809，运算放大器（46）选用LM324，三极管（53）选用9015，

参照图1、2、4可知，速度传感器（1）将速度变化信号转变为脉冲变化信号，送至接口（31）、（32），经电阻（29）及电容（30）等将脉冲信号整形后，输入555时基振荡集成电路（28）改变其外围元件使其选通时间与所要求的一致，再将这一信号送到扫描计数集成电路（27），经计数、贮存后送至译码电路（26），经驱动集成电路（25）驱动发光数码管（5）发光，显示出速度的数量值，例如：发光数码管（5）显示出“50”字样，表示车速为时速50公里，这样就能清楚地知道车速的快慢了；另一路信号传至比较电路（6），该信号作用于分压电阻（61），使分压电阻（61）形成梯形电位差，由于信号的幅值变化使得运算放大器（62）比较窗口的打开和关闭随信号变化而变化，从而控制了发光二极管（7）的发光状态和发光的个数，在表盘上就可以看到发光二极管发出光的上下滑动，也就实现了以模拟量表征速度的目的，使显示更直观、生动。同时，当速度上升到120公里每小时，报警信号通过接口（N）传入报警电路（22），发出红色报警光和声响，提醒驾驶员注意。该速度变化脉冲信号还经过分频电路（39）、（40）分频后送入电机稳速电路（34），驱动直流电机（33）转动，从而带动计数鼓（9）转动，记下汽车行驶过程中的累计里程。

电路中电子元器件：计数集成电路（27）选用4024，译码集成电路（26）选用4553，驱动集成电路（25）选用4547，电容（30）选用100uF50V，构成比较电路的运算放大器选用3×LM324。

参照图1、2可知，水温传感器（10）将水温变化信号转变为电信号经接口（41）传入比较电路（11），该信号作用于分压电阻（42），在该电阻上形成梯形电位差，随着该电信号的改变，运算放大器（43）的门坎电位也发生改变，相应的电压比较窗口不断的打开或关闭，从而控制了发光二极管（12）的发光状态和数目，根据发光二极管（12）的发光状态和个数，便可知道水温有多少度；当水温达到危险值时，发光二极管（12）会发出红色报警光，蜂鸣器会发出报警声响；电路中电阻（44）为限流电阻，改变其阻值可以改变发光二极管（12）的光亮程度，根据使用要求可以改变发光二极管（12）的数目，以提高测量精度。

电路中电子元器件：运算放大器（43）选用LM324，发光二极管（12）选用HLR－3，HLY－3型。

参照图1、3可知，油量传感器（13）将油量变化信号转变为电信号，经接口（51）传入油量表比较电路（14），该比较电路由分压电阻（48）、运算放大器（49）组成；油量传感器（13）上的电信号作用于分压电阻（48）上，使其形成梯形电位差，作为运算放大器（49）的门坎电压，随着汽油量的改变，传感器（13）送出的电信号也在不断变化，这就使得运算放大器（49）的门坎电位发生变化，相应的电压比较窗口不断的打开或关闭，从而控制了发光二极管（15）的发光状态和数量，根据发光二极管（15）的发光状态和数量便可知道燃油还有多少；当燃油低于危险值时，红色发光二极管发出红色报警光，蜂鸣器发出报警声响，电路中电阻（50）为限流电阻，改变其阻值的大小就可以改变发光二极管（15）的亮度，根据使用要求还可以改变发光二极管（15）的数量，以提高测量精度。

该电路中电子元器件：运算放大器（49）选用2×LM324。

参照图1、3可知，压力传感器（16）将压力变化信号转变为开关信号，当压力低于允许值时，压力传感器（16）处于断开状态，压力处于正常值时，压力传感器（16）处于接通状态；将这一开关信号传送至接口（58）。当压力低于允许值时，三极管（56）导通，发光二极管（57）发出红色报警光，蜂鸣器发出报警声响；当压力处于正常值时，三极管（56）截止，发光二极管（55）发出绿光，显示压力正常。

参照图2可知，接口（35）接入电流回路，当电流值在允许范围内时，三极管（37）处于截止状态，发光二极管（36）发出绿光；当电流值超过允许值时，三极管（37）处于放大状态，发光二极管（38）发出红色报警光，提醒驾驶员注意。

电路中电子元器件：三极管（56）选用9013，三极管（37）选用9012。发光二极管（55）、（57）、（36）、（38）选用HLR－3、HLY－3型。

参照图6可知，（64）、（66）为左右转变指示灯。（65）、（67）为大、小灯指示灯，他们分别受转弯灯和大小灯开关控制，都采用发光二极管显示。

参照图6可知，发光二极管在表盘上的布置可以是直线形或半圆形发光二极管的颜色可以是绿色或黄色或红色，而以红色为报警色光。

Claims (10)

1、一种全集成电路汽车仪表总成，其特征在于：该仪表总成由系统稳压集成电路，速度、里程显示电路，水温显示电路，燃油贮量显示电路，机油压力显示电路，电瓶电压显示电路，报警电路及转弯灯、大小灯显示电路组成。

2、按权利要求1所说的装置，其特征在于系统稳压电路由三端稳压集成电路（59）及其外围元件组成。

3、按权利要求1所说的装置，其特征在于速度、里程显示电路由时基振荡集成电路（28），扫描计数集成电路（27），译码、驱动集成电路（26），（25），数码管（5），电机稳压电路（34），直流电机（33）及计数鼓（9）组成。

4、按权利要求1所说的装置，其特征在于水温显示电路由比较集成电路（11）及发光二极管（12）组成。

5、按权利要求1所说的装置，其特征在于燃油贮量显示电路由比较集成电路（14）及发光二极管（15）组成。

6、按权利要求1所说的装置，其特征在于电瓶电压显示电路由比较集成电路（20），发光二极管（21）组成。

7、按权利要求1所说的装置，其特征在于机油压力显示电路由三极管构成开关电路及发光二极管（55）、（57）组成。

8、按权利要求1所说的装置，其特征在于蜂鸣器采用陶瓷蜂鸣器，转弯灯及大、小灯等显示系统都采用发光二极管显示。

9、按权利要求3所说的装置，其特征在于速度显示采用发光二极管和数码管同时显示，而里程由计数鼓记录。

10、按权利要求3、4、5、9所说的装置，其特征在于显示用发光二极管在表盘上的排列可以是半圆形或直线形，发光二极管可以是绿色、黄色或红色，而以红色为报警色光。

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