一種基于pwm信號的水溫采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其包括：水溫傳感器，用于采集發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的水溫；發(fā)動機控制器，用于將所述水溫轉(zhuǎn)換為PWM信號，并使所述PWM信號的占空比與所述水溫相對應(yīng)；PWM信號處理電路，用于對所述PWM信號進行處理；儀表控制器，用于獲取處理后的PWM信號的占空比，并控制水溫表顯示與所述占空比相對應(yīng)的水溫。本實用新型所述的PWM信號的水溫采集系統(tǒng)將水溫傳感器采集到的水溫信息轉(zhuǎn)換為PWM信號進行傳輸，此種數(shù)字信號輸出方式極大增強了系統(tǒng)的抗干擾能力。
【專利說明】—種基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及信號檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的商用汽車組合儀表是采用阻值信號來計算水溫的，集成于傳感器本身的地線通過螺栓與發(fā)動機殼體共地，傳感器的信號端連接水溫表的信號端，但是在實際應(yīng)用中會出現(xiàn)儀表地和發(fā)動機搭鐵出現(xiàn)地漂移，從而導(dǎo)致水溫表指示的水溫虛高，給客戶帶來一定的困擾。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種基于PWM信號的水溫米集系統(tǒng)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案為:
[0005]一種基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，包括:
[0006]水溫傳感器，用于采集發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的水溫；
[0007]發(fā)動機控制器，用于將所述水溫轉(zhuǎn)換為PWM信號，并使所述PWM信號的占空比與所述水溫相對應(yīng)；
[0008]PWM信號處理電路,用于對所述PWM信號進行處理；
[0009]儀表控制器，用于獲取處理后的PWM信號的占空比，并控制水溫表顯示與所述占空比相對應(yīng)的水溫。
[0010]優(yōu)選的是，所述PWM信號的頻率為50Hz。
[0011]優(yōu)選的是，所述發(fā)動機控制器為有源控制器，所述PWM信號處理電路包括第一濾波電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第二濾波電容和三極管，其中:
[0012]所述PWM信號從所述PWM信號處理電路的信號輸入端輸入,所述信號輸入端經(jīng)過所述第一濾波電容接地，所述信號輸入端還經(jīng)過所述第一分壓電阻連接所述三極管的基極；
[0013]所述三極管的基極還分別經(jīng)過所述第二分壓電阻和所述第二濾波電容接地，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極的引出端為所述PWM信號處理電路的信號輸出端，所述處理后的PWM信號從所述信號輸出端輸出。
[0014]優(yōu)選的是，所述發(fā)動機控制器為無源控制器，所述PWM信號處理電路包括開關(guān)二極管、上拉電阻、第三分壓電阻、第四分壓電阻和第三濾波電容，其中:
[0015]所述PWM信號從所述PWM信號處理電路的信號輸入端輸入,所述信號輸入端連接所述開關(guān)二極管的負(fù)極，所述開關(guān)二極管的正極經(jīng)過所述上拉電阻連接直流電源；
[0016]所述開關(guān)二極管的正極連接所述第三分壓電阻的第一端，所述第三分壓電阻的第二端分別經(jīng)過所述第四分壓電阻和所述第三濾波電容接地，所述第三分壓電阻的第二端為所述PWM信號處理電路的信號輸出端，所述處理后的PWM信號從所述信號輸出端輸出。
[0017]優(yōu)選的是，所述儀表控制器為中央處理器、單片機、數(shù)字信號處理器中的一種。
[0018]優(yōu)選的是，所述水溫表的儀表盤包括分布在同一條圓弧上的水溫正?？潭染€和水溫報警刻度線；所述水溫正?？潭染€與所述圓弧的中心點的第一連線，以及所述水溫報警刻度線與所述圓弧的中心點的第二連線的夾角大于等于30°。
[0019]優(yōu)選的是，所述第一連線與第二連線的夾角等于45°。
[0020]優(yōu)選的是，所述水溫表的儀表盤還包括第一刻度線、第二刻度線和第三刻度線，所述第一刻度線、第二刻度線、水溫正?？潭染€、水溫報警刻度線和第三刻度線依次分布在所述圓弧上；
[0021]所述第一刻度線和第三刻度線分別位于所述圓弧的起點和終點，所述第二刻度線位于所述圓弧總長度的3/8的位置，所述水溫正?？潭染€位于所述圓弧總長度的1/2的位置，所述水溫報警刻度線位于所述圓弧總長度的7/8的位置。
[0022]本實用新型的有益效果在于，所述PWM信號的水溫采集系統(tǒng)將水溫傳感器采集到的水溫信息轉(zhuǎn)換為PWM信號進行傳輸，此種數(shù)字信號輸出方式極大增強了系統(tǒng)的抗干擾能力；另外，采用本實用新型提供的水溫表儀表盤上的刻度標(biāo)識，由于水溫正?？潭染€與水溫警告刻度線相距較遠(yuǎn)，不容易給駕駛員造成水溫過高的假象，不易引起駕駛員的恐慌。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1示出了本實用新型實施例基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)的原理方框圖；
[0024]圖2示出了本實用新型實施例中PWM信號處理電路的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3示出了本實用新型實施例中PWM信號處理電路的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖；
`[0026]圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)中水溫表的儀表盤的刻度分布示意圖；
[0027]圖5示出了本實用新型實施例水溫表的儀表盤的刻度分布示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明
[0029]I 水溫傳感器C2第二濾波電容
[0030]2 發(fā)動機控制器Tl三極管
[0031]3 PWM信號處理電路 Zl開關(guān)二極管
[0032]4 儀表控制器R3第三分壓電阻
[0033]5 水溫表R4第四分壓電阻
[0034]Cl第一濾波電容R5上拉電阻
[0035]Rl第一分壓電阻C3第三濾波電容
[0036]R2第二分壓電阻
【具體實施方式】
[0037]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0038]圖1示出了本實用新型實施例基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)的原理方框圖，如圖I所示，所述基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)包括順次電連接的水溫傳感器1，發(fā)動機控制器2，PWM信號處理電路3和儀表控制器4。
[0039]其中，所述水溫傳感器I用于采集發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的水溫；所述發(fā)動機控制器2接收水溫傳感器I發(fā)送的水溫電信號，并且將水溫電信號轉(zhuǎn)換為PWM信號，使所述PWM信號的占空比與所述水溫相對應(yīng)，具體地，假定所述水溫取值為P，所述發(fā)動機控制器2利用本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)采用的控制程序使所述PWM信號的PWM值為P±X%，特別地，所述發(fā)動機控制器2還利用本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)采用的控制程序使得PWM信號的頻率為50Hz，該頻率較為常用，可以防止高頻的竄擾。然后，所述PWM信號處理電路3將所述PWM信號進行處理后輸入至儀表控制器4中。
[0040]所述儀表控制器4優(yōu)選為中央處理器、單片機、數(shù)字信號處理器中的一種，儀表控制器4根據(jù)處理后的PWM信號獲取當(dāng)前的水溫，具體地，儀表控制器4根據(jù)處理后的PWM信號的占空比，利用PWM信號的占空比與水溫的對應(yīng)關(guān)系，反推出當(dāng)前的水溫，然后所述儀表控制器4控制水溫表5顯示該水溫。這里，所述儀表控制器4每隔IOms采集一個周期內(nèi)處理后的PWM信號相鄰兩次上升沿或下降沿，然后根據(jù)相鄰上升沿或下降沿的時間間隔計算出占空比，然后儀表控制器4根據(jù)所述占空比反推出當(dāng)前的水溫，然后所述儀表控制器4控制水溫表5顯示該水溫。特別地，如果儀表控制器4持續(xù)2s未接收處理后的PWM信號，則儀表控制器4控制水溫表5的指針歸零。值得說明的是，所述儀表控制器4根據(jù)時間間隔計算占空比，以及根據(jù)占空比反推出水溫的過程中所采用的控制程序為本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)采用的控制程序。
[0041]如圖2所示，是本實用新型實施例中PWM信號處理電路3的一種電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述發(fā)動機控制器2為有源控制器，從而發(fā)動機控制器2輸出的PWM信號為有源信號，在此種情況下，所述PWM信號處理電路3包括第一濾波電容Cl、第一分壓電阻R1、第二分壓電阻R2、第二濾波電容C2和三極管Tl，其中:
[0042]所述PWM信號從所述PWM信號處理電路3的信號輸入端輸入，所述信號輸入端經(jīng)過所述第一濾波電容Cl接地，所述信號輸入端還經(jīng)過所述第一分壓電阻Rl連接所述三極管Tl的基極。
[0043]所述三極管Tl的基極還分別經(jīng)過所述第二分壓電阻R2和所述第二濾波電容C2接地，所述三極管Tl的發(fā)射極接地，所述三極管Tl的集電極的引出端為所述PWM信號處理電路3的信號輸出端,所述處理后的PWM信號從所述信號輸出端輸出。
[0044]通過上述PWM信號處理電路3，從發(fā)動機控制器2輸出的有源信號——PWM信號順次地經(jīng)過第一次電容濾波、電阻分壓、第二次電容濾波和三極管Tl開關(guān)放大，形成處理后的PWM信號。
[0045]如圖3所示，是本實用新型實施例中PWM信號處理電路3的另一種電路結(jié)構(gòu)示意圖，所述發(fā)動機控制器2為無源控制器，從而發(fā)動機控制器2輸出的PWM信號為無源信號，在此種情況下，所述PWM信號處理電路3包括開關(guān)二極管Z1、上拉電阻R5、第三分壓電阻R3、第四分壓電阻R4和第三濾波電容C3，其中:
[0046]所述PWM信號從所述PWM信號處理電路3的信號輸入端輸入，所述信號輸入端連接所述開關(guān)二極管Zl的負(fù)極，所述開關(guān)二極管Zl的正極經(jīng)過所述上拉電阻R5連接直流電源(例如12V)。[0047]所述開關(guān)二極管Zl的正極連接所述第三分壓電阻R3的第一端，所述第三分壓電阻R3的第二端分別經(jīng)過所述第四分壓電阻R4和所述第三濾波電容C3接地，所述第三分壓電阻R3的第二端為所述PWM信號處理電路3的信號輸出端，所述處理后的PWM信號從所述信號輸出端輸出。
[0048]通過上述PWM信號處理電路3，從發(fā)動機控制器2輸出的無源信號——PWM信號順次地經(jīng)過開關(guān)二極管Zl的開關(guān)作用后，通過所述上拉電阻R5鉗位在高電平，然后經(jīng)過電阻分壓和電容濾波，形成處理后的PWM信號。
[0049]圖4示出了現(xiàn)有技術(shù)中水溫表5的儀表盤的刻度分布示意圖，如圖4所示，現(xiàn)有技術(shù)中水溫表5的儀表盤上標(biāo)記有6個刻度線,6個刻度線分布在一段120°的圓弧上,此6個刻度線在圓弧上的具體分布位置以及各自代表的水溫值請參照下表:
[0050]表1
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于，包括: 水溫傳感器，用于采集發(fā)動機冷卻系統(tǒng)中的水溫； 發(fā)動機控制器，用于將所述水溫轉(zhuǎn)換為PWM信號，并使所述PWM信號的占空比與所述水溫相對應(yīng)； PWM信號處理電路，用于對所述PWM信號進行處理； 儀表控制器，用于獲取處理后的PWM信號的占空比，并控制水溫表顯示與所述占空比相對應(yīng)的水溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于，所述PWM信號的頻率為50Hz。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機控制器為有源控制器，所述PWM信號處理電路包括第一濾波電容、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第二濾波電容和三極管，其中: 所述PWM信號從所述PWM信號處理電路的信號輸入端輸入，所述信號輸入端經(jīng)過所述第一濾波電容接地，所述信號輸入端還經(jīng)過所述第一分壓電阻連接所述三極管的基極； 所述三極管的基極還分別經(jīng)過所述第二分壓電阻和所述第二濾波電容接地，所述三極管的發(fā)射極接地，所述三極管的集電極的引出端為所述PWM信號處理電路的信號輸出端，所述處理后的PWM信號從所述信號輸出端輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)動機控制器為無源控制器，所述PWM信號處理電路包括開關(guān)二極管、上拉電阻、第三分壓電阻、第四分壓電阻和第三濾波電容，其中: 所述PWM信號從所述PWM信號處理電路的信號輸入端輸入，所述信號輸入端連接所述開關(guān)二極管的負(fù)極，所述開關(guān)二極管的正極經(jīng)過所述上拉電阻連接直流電源； 所述開關(guān)二極管的正極連接所述第三分壓電阻的第一端，所述第三分壓電阻的第二端分別經(jīng)過所述第四分壓電阻和所述第三濾波電容接地，所述第三分壓電阻的第二端為所述PWM信號處理電路的信號輸出端,所述處理后的PWM信號從所述信號輸出端輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于，所述儀表控制器為中央處理器、單片機、數(shù)字信號處理器中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于，所述水溫表的儀表盤包括分布在同一條圓弧上的水溫正?？潭染€和水溫報警刻度線；所述水溫正?？潭染€與所述圓弧的中心點的第一連線，以及所述水溫報警刻度線與所述圓弧的中心點的第二連線的夾角大于等于30°。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于，所述第一連線與第二連線的夾角等于45°。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于PWM信號的水溫采集系統(tǒng)，其特征在于， 所述水溫表的儀表盤還包括第一刻度線、第二刻度線和第三刻度線，所述第一刻度線、第二刻度線、水溫正?？潭染€、水溫報警刻度線和第三刻度線依次分布在所述圓弧上； 所述第一刻度線和第三刻度線分別位于所述圓弧的起點和終點，所述第二刻度線位于所述圓弧總長度的3/8的位置，所述水溫正?？潭染€位于所述圓弧總長度的1/2的位置，所述水溫報警刻度線位于所述圓弧總長度的7/8的位置。
【文檔編號】B60K35/00GK203666404SQ201420005348
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】胡燕嬌, 鄧華, 賴嘉濤 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司