專利名稱：一種輕型卡車組合儀表總成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到汽車儀表技術(shù)領(lǐng)域，特別是輕型卡車的組合儀表。
背景技術(shù)：
汽車儀表是駕駛員了解汽車狀況的最重要的途徑，為駕駛員提供所需的汽車運(yùn)行 參數(shù)、故障、里程等信息，是汽車中必不可少的部件之一。國內(nèi)現(xiàn)有輕型卡車組合儀 表多采用燈泡和動磁式機(jī)芯儀表來完成整車狀態(tài)的顯示，受單個元器件空間的限制， 整個儀表體積大、自重大、線束連接過于復(fù)雜，而且儀表的抗震性、通用性，可靠性 及指示精度都不理想。近年來，隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展，汽車組合儀表上顯示 的信息不斷增加，傳統(tǒng)的機(jī)械指針式輕型卡車組合儀表越來越無法滿足使用的需要。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了提出一種體積小、精度高、通用性強(qiáng)的輕型卡車組合儀表。
本實(shí)用新型的輕型卡車組合儀表總成包含與汽車CAN總線連接的單片機(jī)，所述單 片機(jī)連接有用于顯示信息的液晶屏、用于指示報警信息的LED燈和以步進(jìn)電機(jī)為機(jī)芯 的儀表。
本實(shí)用新型的輕型卡車組合儀表總成將傳統(tǒng)的分離式儀表利用單片機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一 管理，形成了一個整體，不僅體積大大減小，而且可靠性大大增加；單片機(jī)是本輕型 卡車組合儀表總成的核心部件，它通過CAN總線接受來自汽車其它控制單元或部件的 信息，例如水溫、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等，并將該信息顯示在與其相連的液晶屏上供駕駛員參 考，CAN總線的應(yīng)用使得本儀表總成的兼容性及抗干擾性更強(qiáng)，數(shù)據(jù)傳輸更快，保證 了車載儀表的實(shí)時性，液晶屏可以根據(jù)需要顯示多種信息，通用性強(qiáng)、適用范圍廣； 當(dāng)汽車出現(xiàn)問題時，單片機(jī)利用與其相連的LED燈進(jìn)行警示，LED燈的反應(yīng)速度要快于 傳統(tǒng)的燈泡，可以為駕駛員爭取更多的反應(yīng)、處理時間，減少事故隱患，而且LED燈 的使用壽命也要長于傳統(tǒng)的燈泡；單片機(jī)利用與其相連的以步進(jìn)電機(jī)為機(jī)芯的儀表來 顯示駕駛員要經(jīng)常査看的信息，如車速、水溫、油量、轉(zhuǎn)速等信息，以步進(jìn)電機(jī)為機(jī) 芯的儀表顯示精度高、抗震性能好。
所述單片機(jī)還設(shè)置有用于采集車速信息的外圍電路，該外圍電路包括濾波電路和
放大電路，來自車速傳感器的車速脈沖信號經(jīng)過濾波、放大后輸入至單片機(jī)的用于計數(shù)的管腳進(jìn)行計數(shù)，并由單片機(jī)計算出車速。
所述單片機(jī)還設(shè)置有用于采集油量信息的外圍電路，該外圍電路為電阻-電壓信 號轉(zhuǎn)換電路，來自油量傳感器的電阻信號輸入至所述電阻-電壓信號轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換 成電壓信號后輸入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換管腳，由單片機(jī)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后再進(jìn)行處理。
本儀表總成包括采集車速信息和油量信息的外圍電路，可以直接從車速傳感器和 油量傳感器信號計算出車速、油量，減少了中間環(huán)節(jié)的延時，使得車速和油量信息更 加實(shí)時化。
所述單片機(jī)及其外圍電路由DC-DC電源電路供電，DC-DC電源電路性能可靠，能保 證儀表總成的工作不受汽車復(fù)雜多變的電源環(huán)境影響。
本實(shí)用新型的輕型卡車組合儀表總成采用CAN技術(shù)，將傳統(tǒng)儀表由硬件實(shí)現(xiàn)的功 能改為由軟件實(shí)現(xiàn)，同時采取模塊化設(shè)計思路，簡化了設(shè)計，避免了傳統(tǒng)儀表的結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、精度低、抗千擾能力差等缺點(diǎn)，可移植性好，不僅能夠減少開發(fā)成本，還保證 了輕型卡車組合儀表質(zhì)量的可靠性。

圖l是實(shí)施例；的系統(tǒng)框圖2是實(shí)施例1的收發(fā)器的接線原理圖3是實(shí)施例1的車速信息采集電路的原理圖4是實(shí)施例1的油量信息采集電路的原理圖。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的輕型卡車組合儀表總成。 實(shí)施例1:
如圖1所示，本實(shí)施例的輕型卡車組合儀表總成包含與汽車CAN總線連接的單片 機(jī)l，所述單片機(jī)1連接有用于顯示信息的液晶屏4、用于指示報警信息的LED燈5 和以步進(jìn)電機(jī)為機(jī)芯的儀表6。
本實(shí)施例采用的是NEC公司的型號為78F0828B的單片機(jī)，該單片機(jī)配置了豐富 的硬件資源 一路CAN接口 、 38路I/O、 4路步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動、 一路音頻驅(qū)動和5路A/D 轉(zhuǎn)化接口。
該單片機(jī)有4路步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動接口 ，可以直接用于控制車速表、轉(zhuǎn)速表、油量表、 水溫表，其中水溫、轉(zhuǎn)速信息通過CAN總線傳輸，該單片機(jī)的CAN模塊可工作在六種
4模式下配置模式、禁止模式、正常工作模式、監(jiān)聽模式、自循環(huán)模式、錯誤識別模 式。本實(shí)用新型涉及兩種模式配置模式和正常工作模式。首先，在配置模式下將 CAN控制和狀態(tài)寄存器、波特率控制寄存器、1/0控制寄存器、中斷標(biāo)志和中斷控制 寄存器、接收掩碼器和接收濾波器等按照系統(tǒng)的要求設(shè)定好，以保證CAN總線暢通。 這些寄存器能在配置模式下進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定完畢后系統(tǒng)進(jìn)入正常工作模式。本實(shí)用新 型儀表總成可作為一個下位機(jī)CAN節(jié)點(diǎn)用在車輛CAN控制系統(tǒng)中，等待CAN總線傳來 的數(shù)據(jù)。
單片機(jī)78F0828B通過Philips公司型號為PCF8576C的LCD驅(qū)動芯片7與液晶 屏4相連，PCF8576C驅(qū)動芯片為VSOP56封裝，利用I2C總線與單片機(jī)78F0828通 訊。
單片機(jī)78F0828B通過Philips公司的型號為TJA1040的收發(fā)器3與CAN總線進(jìn) 行通訊，收發(fā)器TJA1040在不上電狀態(tài)下有理想的無源性能，有低功耗管理模式并 支持遠(yuǎn)程喚醒，還集成有完善的總線保護(hù)功能，可支持40Kbps—lMbps高速率范圍， 在不需要中繼器的』況下可通訊1.2Km遠(yuǎn)，通訊節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個節(jié)點(diǎn)，收發(fā)器 TJA1040具有速率高、低功耗、電磁性能高等優(yōu)點(diǎn)，自檢能力強(qiáng)，其C-CAN接口電 路如圖2所示，其中RT為岔線式終端電阻，RP為附加偏振電阻，CP為普通濾波電 容。
如圖3所示，單片機(jī)l還設(shè)置有用于釆集車速信息的外圍電路，該外圍電路包括濾 波電路和放大電路，Rl、 R2與C2、 C3構(gòu)成濾波電路，三極管Q1用來放大信號，來自車 速傳感器的車速脈沖信號經(jīng)過濾波、放大后輸入至單片機(jī)的用于計數(shù)的管腳進(jìn)行計 數(shù)，并由單片機(jī)計算出車速。具體計算方法如下單片機(jī)利用其內(nèi)部的一路計數(shù)器和 一路計時器配合工作，設(shè)定計數(shù)器在對應(yīng)于汽車行駛單位距離(例如O. lkm)時溢出， 并讀取此時計時器的值，即可計算出對應(yīng)的車速。
如圖4所示，單片機(jī)l還設(shè)置有用于采集油量信息的外圍電路，該外圍電路為電阻 -電壓信號轉(zhuǎn)換電路，來自油量傳感器的電阻信號輸入至所述電阻-電壓信號轉(zhuǎn)換電 路，轉(zhuǎn)換成電壓信號后輸入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換管腳，由單片機(jī)l轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后再進(jìn) 行處理，其中穩(wěn)壓二極管D1的作用是為了保護(hù)單片機(jī)不受有可能出現(xiàn)的瞬時高電壓的 損害。
單片機(jī)1及其外圍電路由DC-DC電源電路供電，本實(shí)施例采用的是SIEMENS公司型號為4275G的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片2，它可以提供穩(wěn)定的5V電源，同時具有寬電壓輸 入、極性保護(hù)、防雷擊、浪涌保護(hù)等功能，該DC-DC芯片2有別與傳統(tǒng)的線性降壓 模塊，除了具有可靠的電器性能外，還是節(jié)能電器元件。
儀表6以步進(jìn)電機(jī)為機(jī)芯，步進(jìn)電機(jī)是一種精密的微型步進(jìn)馬達(dá)，能夠?qū)?shù)字信 號直接準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)為模擬的顯示輸出，主要應(yīng)用于驅(qū)動車速表、轉(zhuǎn)速表、油量表、水溫 表，步進(jìn)電動機(jī)式汽車儀表機(jī)芯是一種基本上能滿足所有車型的通用機(jī)芯，只要在軟 件中針對不同車型，將有關(guān)參數(shù)作適當(dāng)修改，硬、軟件主體結(jié)構(gòu)并不需要作任何改動， 便能滿足其要求?？梢允∪ツM電路電子式汽車儀表對不同車型需要重新設(shè)計電路、 再調(diào)試，進(jìn)而做可靠性實(shí)驗(yàn)等復(fù)雜過程，能最大限度地縮短產(chǎn)品開發(fā)的時間周期，不 僅能夠減少開發(fā)費(fèi)用，還避免了可能出現(xiàn)的技術(shù)風(fēng)險。
單片機(jī)、液晶屏、LED燈及儀表可以設(shè)置在一塊PCB線路板上，其體積相比傳 統(tǒng)儀表大大縮小，更加方便安裝布置。
本實(shí)用新型的輕型卡車組合儀表總成采用CAN技術(shù),將傳統(tǒng)儀表由硬件實(shí)現(xiàn)的功 能改為由軟件實(shí)現(xiàn)，同時采取模塊化設(shè)計思路，簡化了設(shè)計，避免了傳統(tǒng)儀表的結(jié)構(gòu) 復(fù)雜、精度低、抗干擾能力差等缺點(diǎn)，可移植性好，不僅能夠減少開發(fā)成本，還保證 了輕型卡車組合儀表質(zhì)量的可靠性。
權(quán)利要求1、一種輕型卡車組合儀表總成，其特征在于包含與汽車CAN總線連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有用于顯示信息的液晶屏、用于指示報警信息的LED燈和以步進(jìn)電機(jī)為機(jī)芯的儀表。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的輕型卡車組合儀表總成，其特征在于所述單片機(jī)還設(shè)置有用 于采集車速信息的外圍電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕型卡車組合儀表總成，其特征在于所述單片機(jī)的用于采集 車速信息的外圍電路包括濾波電路和放大電路，來自車速傳感器的車速脈沖信號 經(jīng)過濾波、放大后輸入至單片機(jī)的用于計數(shù)的管腳進(jìn)行計數(shù)，并由單片機(jī)計算出 車速。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的輕型卡車組合儀表總成，其特征在于所述單片機(jī)還設(shè) 置有用于采集油量信息的外圍電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的輕型卡車組合儀表總成，其特征在于所述單片機(jī)的用于釆集油量信息的外圍電路為電阻-電壓信號轉(zhuǎn)換電路，來自油量傳感器的電阻信號輸入 至所述的電阻-電壓信號轉(zhuǎn)換電路，轉(zhuǎn)換成電壓信號后輸入單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的輕型卡車組合儀表總成，其特征在于所述單片機(jī)及其外圍電 路由DC-DC電源電路供電。
專利摘要本實(shí)用新型的目的是為了提出一種體積小、精度高、通用性強(qiáng)的輕型卡車組合儀表，該儀表總成包含與汽車CAN總線連接的單片機(jī)，所述單片機(jī)連接有用于顯示信息的液晶屏、用于指示報警信息的LED燈和以步進(jìn)電機(jī)為機(jī)芯的儀表。本實(shí)用新型的輕型卡車組合儀表總成采用CAN技術(shù)，將傳統(tǒng)儀表由硬件實(shí)現(xiàn)的功能改為由軟件實(shí)現(xiàn)，同時采取模塊化設(shè)計思路，簡化了設(shè)計，避免了傳統(tǒng)儀表的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度低、抗干擾能力差等缺點(diǎn)，可移植性好，不僅能夠減少開發(fā)成本，還保證了輕型卡車組合儀表質(zhì)量的可靠性。
文檔編號B60K35/00GK201325334SQ20082020493
公開日2009年10月14日 申請日期2008年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月9日
發(fā)明者霞 張, 楊晴晴, 琴 程, 醋爭科 申請人:奇瑞汽車股份有限公司