專利名稱：車用微電腦數(shù)字組合儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種車用微電腦數(shù)字組合儀表，其屬于車用數(shù)顯儀表。
現(xiàn)有的車用儀表一般采用模擬指針式。這種傳統(tǒng)的指針式儀表，因汽車行駛時產(chǎn)生劇烈振動，而使儀表損害或精度降低。以測量燃油液位為例，常采用一浮子來改變滑線電阻的位置，油箱中的液面的波動，常導致滑線電阻過渡磨損而損壞。日本Nissan公司的燃油液位傳感器采用平板式電容器，且燃油量與所測電容量呈線性關(guān)系，但傳感器制作非常麻煩，需根據(jù)不同的油箱形式制作不同形狀的傳感器，且體積大，無法在現(xiàn)有的油箱中安裝使用。
本實用新型的目的在于研制一種車用微電腦數(shù)字組合儀表，開發(fā)一種燃油液位電容式傳感器，應體積小，便于在現(xiàn)有的油箱上安裝使用，并把水溫、油壓和蓄電池電壓測量組合在一起，形成一種便于在車上推廣應用的由微電腦控制的數(shù)字式組合儀表。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種車用微電腦數(shù)字組合儀表，它主要由傳感器、輸入模塊、電子開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、微電腦、顯示驅(qū)動模塊、顯示器和開關(guān)電源經(jīng)電氣連接組成。本實用新型的特殊之處在于上述的傳感器包括燃油液位傳感器、水溫傳感器和油壓傳感器，燃油液位傳感器采用電容式傳感器。這三個傳感器和蓄電池電壓的信號依次連接到輸入模塊的YW、H2O、YP、DV接口，再由輸入模塊的輸出端依次連接到電子開關(guān)的13、14、15、12腳，電子開關(guān)的10、11腳分別與微電腦中的單片機的6、7腳相連，電子開關(guān)的X腳與A/D轉(zhuǎn)換器的2腳相連，A/D轉(zhuǎn)換器的5、6、7腳分別與單片機的15、14、11腳相連，單片機的2、3腳分別通過PA、PB接口與顯示驅(qū)動模塊的PA1、PB1接口相連。
上述的測量燃油液位的電容式傳感器由引線、2個絕緣體、內(nèi)銅管、外銅管和安裝架組成，內(nèi)銅管和外銅管之間用絕緣體支承著套裝在一起，外銅管的壁上設(shè)有上、中、下三個透孔，外銅管與安裝架焊接在一起。
上述技術(shù)方案的指導思想在于燃油液位電容式傳感器采用不同直徑的銅管制成，結(jié)構(gòu)簡單，取材方便，工藝可靠，十分便于在現(xiàn)有的油箱上安裝使用。采用輸入模塊、電子開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器、微電腦和顯示驅(qū)動模塊，完全是為了把燃油液位、水溫和油壓三個傳感器的模擬量的輸入轉(zhuǎn)換為數(shù)字量由顯示器顯示。
本實用新型的效果在于這種車用微電腦數(shù)字組合儀表，由于采用二個不同直徑的銅管構(gòu)成電容式燃油液位傳感器，使得這種傳感器特別適用在各種車輛的油箱上安裝。該儀表在解放汽油車和解放柴油車上安裝運行，油量、水溫、油壓和蓄電池電壓的顯示狀態(tài)穩(wěn)定可靠，電容式傳感器測量的燃油量誤差在±1.0％范圍內(nèi)。這是一種深受廣大用戶歡迎的、便于在現(xiàn)有車上推廣使用的好產(chǎn)品。


附圖1是一種電容式燃油液位傳感器結(jié)構(gòu)圖。
附圖2是一種車用微電腦數(shù)字組合儀表的原理框圖。
附圖3是微電腦控制原理圖。
附圖4是顯示驅(qū)動模塊電路。
下面是本實用新型的一個實施例，通過對該實施例的描述和附圖，給出本實用新型的細節(jié)。
圖1是一種電容式燃油液位傳感器結(jié)構(gòu)圖。電容式傳感器由引線(8)、2個絕緣體(9)、內(nèi)銅管(10)、外銅管(11)和安裝架(22)組成，內(nèi)銅管(10)和外銅管(11)之間用絕緣體(9)支承著套裝在一起，外銅管(11)的壁上設(shè)有上、中、下三個透孔(12)，以便燃油和空氣流通。外銅管(11)與安裝架(22)焊接在一起。
圖2是一種車用微電腦數(shù)字組合儀表的原理框圖。傳感器(1)包括燃油液位傳感器(1a)、水溫傳感器(1b)和油壓傳感器(1c)，燃油液位傳感器(1a)采用電容式傳感器。三個傳感器和蓄電池電壓的信號通過輸入模塊(2)后，由電子開關(guān)(3)在微電腦(5)的程序控制下選擇通道送入A/D轉(zhuǎn)換器(4)，把模擬量轉(zhuǎn)換為微電腦(5)可以識別的數(shù)字量，經(jīng)微電腦(5)處理后，經(jīng)顯示驅(qū)動模塊(6)輸出給顯示器(7)顯示數(shù)值。
圖3是微電腦控制電路圖。圖4是顯示驅(qū)動模塊電路。在圖3、4中，輸入模塊(2)有4個接口YW、H2O、YP、DV，其中，YW接口連接燃油液位傳感器(1a)、H2O接口連接水溫傳感器(1b)、YP接口連接油壓傳感器(1c)和DV接口連接蓄電池電壓。輸入模塊(2)中包括4個電路電容式液位傳感器的信號通過電容電壓轉(zhuǎn)換器CV經(jīng)電阻R2和電容E1濾波后送入電子開關(guān)(3)的X0端；水溫傳感器信號經(jīng)電阻R32由電阻R44、R45分壓后，通過電阻R34、R47和電容C1、C14濾波后送入電子開關(guān)(3)的X1端；油壓傳感器的信號經(jīng)電阻R39由電阻R38、R33分壓后，通過電阻R46、R48和電容E4、C13濾波后送入電子開關(guān)(3)的X2端；蓄電池電壓經(jīng)電阻R40、R41分壓后，通過電阻R43、R35和電容C2、C10濾波后送入電子開關(guān)(3)的X3端。
電子開關(guān)(3)的10、11腳分別與單片機(15)的6、7腳相連。電子開關(guān)(3)根據(jù)A、B、C不同組合，由微電腦(5)按設(shè)定的程序選中通道X0、X1、X2、X3之一與X端接通，把相應傳感器的輸入模擬信號送入A/D轉(zhuǎn)換器(4)的輸入端2腳，A/D傳感器(4)的5、6、7腳負責把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)串行送給單片機(15)的15、14、11腳。
微電腦(5)由晶振電路、帶看門狗的E2PROM(14)，單片機(15)和按鍵電路組成。晶振電路由ZJ和電容C7、C8組成，并與單片機(15)的4、5腳相連。帶看門狗的E2PROM(14)的2、6、5、1腳分別與單片機(15)的16、17、18、19腳相連接，帶看門狗的E2PROM(14)的7腳接單片機(15)的復位端1腳，其上接一電阻R26。單片機(15)的2、3腳分別連接PA、PB接口，用于顯示器驅(qū)動模塊(6)發(fā)送顯示信息。由電阻R210和按鍵S1組成的按鍵電路連接到單片機(15)的9腳，用于燃油計量清零。
顯示驅(qū)動模塊(6)輸入信號來自圖3中的PA、PB接口，圖4中的PA1、PB1接口分別與PA、PB接口連接。顯示驅(qū)動模塊(6)主要由三個串入并出移位寄存器(16)(17)(18)和一個驅(qū)動器(19)組成。寄存器的(16)(17)(18)的8腳共同與PA1接口連接，9腳共同連接在一起，寄存器(16)的1、2腳共同與PB1接口連接，寄存器(16)的13腳與寄存器(17)的1、2腳連接在一起，寄存器(17)的13腳也與寄存器(18)的1、2腳連接在一起。寄存器(16)的輸出口Q0～Q7分別通過限流電阻R3×8接入接頭(20)中的9～16腳，提供一個字的段碼。寄存器(17)的輸出口Q0～Q7分別通過限流電阻R2×8接入接頭(21)中的1～8腳，提供一個字的段碼。寄存器(18)的輸出口Q0～Q7分別通過基極電阻R1×8，Q0口連接三極管N1后接到插座的GND8腳，Q1～Q7口分別連接到驅(qū)動器(19)的1～7腳，驅(qū)動器(19)輸出口10～16腳分別與插座的GND1～GND7腳，提供位選擇信號。
開關(guān)電源(13)給上述電路提供穩(wěn)定的+12V、+5V電源，其中，BE所示為蓄電池。
上述電路中采用的一些電子元件的型號為電子開關(guān)(4051)、A/D轉(zhuǎn)換器(TLC1549)、帶看門狗的E2PROM(X25045)、單片機(89C2051)、三個寄存器(74LS164)、驅(qū)動器(2003A)、三極管(9013)。
權(quán)利要求1.一種車用微電腦數(shù)字組合儀表，它主要由傳感器(1)、輸入模塊(2)、電子開關(guān)(3)、A/D轉(zhuǎn)換器(4)、微電腦(5)、顯示驅(qū)動模塊(6)、顯示器(7)和開關(guān)電源(13)經(jīng)電氣連接組成，本實用新型的特征在于，上述的傳感器(1)包括燃油液位傳感器(1a)、水溫傳感器(1b)和油壓傳感器(1c)，燃油液位傳感器(1a)采用電容式傳感器，這三個傳感器和蓄電池電壓的信號依次連接到輸入模塊(2)的YW、H2O、YP、DV接口，再由輸入模塊(2)的輸出端依次連接到電子開關(guān)(3)的13、14、15、12腳，電子開關(guān)(3)的10、11腳分別與微電腦(5)中的單片機(15)的6、7腳相連，電子開關(guān)(3)的X腳與A/D轉(zhuǎn)換器(4)的2腳相連，A/D轉(zhuǎn)換器(4)的5、6、7腳分別與單片機(15)的15、14、11腳相連，單片機(15)的2、3腳分別通過PA、PB接口與顯示驅(qū)動模塊(6)的PA1、PB1接口相連。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的車用微電腦數(shù)字組合儀表，其特征在于，上述的測量燃油液位的電容式傳感器由引線(8)、2個絕緣體(9)、內(nèi)銅管(10)、外銅管(11)和安裝架(22)組成，內(nèi)銅管(10)和外銅管(11)之間用絕緣體(9)支承著套裝在一起，外銅管(11)的壁上設(shè)有上、中、下三個透孔(12)，外銅管(11)與安裝架(22)焊接在一起。
專利摘要一種車用微電腦數(shù)字組合儀表,其屬于車用數(shù)顯儀表。這種車用微電腦數(shù)字組合儀表,其燃油液位、水溫、油壓傳感器和蓄電池電壓信號經(jīng)輸入模塊后接入電子開關(guān),在微電腦的程序控制下,電子開關(guān)選擇其中一個信號送到A/D轉(zhuǎn)換器,A/D轉(zhuǎn)換器把輸入的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸入微電腦,經(jīng)微電腦處理后送至顯示驅(qū)動模塊輸出到顯示器。由于采用二個不同直徑的銅管構(gòu)成電容式燃油液位傳感器,使得這種傳感器特別適用在各種車輛的油箱上安裝。該儀表在裝車運行中燃油量、水溫、油壓和蓄電池電壓的顯示狀態(tài)穩(wěn)定可靠,電容式傳感器測量的燃油誤差在±1.0%范圍內(nèi)。
文檔編號B60K15/03GK2518729SQ01222170
公開日2002年10月30日 申請日期2001年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月8日
發(fā)明者孫培巖, 盧長軍 申請人:孫培巖