專(zhuān)利名稱(chēng)：電子式汽車(chē)組合儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型所要保護(hù)的技術(shù)方案涉及一種電子式汽車(chē)組合儀表。
技術(shù)背景在汽車(chē)電子行業(yè)，汽車(chē)組合儀表的主要功能就是把汽車(chē)內(nèi)部以及汽車(chē)行使 過(guò)程中的各種狀態(tài)在汽車(chē)儀表盤(pán)上直觀的顯示出來(lái)，所以說(shuō)儀表指針指示的精 準(zhǔn)程度以及在走動(dòng)過(guò)程中平滑與否，是衡量汽車(chē)儀表功能好壞的一個(gè)重要特性。目前，市場(chǎng)上中低檔汽車(chē)配制的組合儀表大部分還是機(jī)械式或者是半電子 式儀表，這些儀表存在著可調(diào)性低，精度不高(指示位置或者累計(jì)總里程偏差 較大)，使用壽命不長(zhǎng)，所以這種機(jī)械式或者半電子式的儀表已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代 汽車(chē)以及用戶對(duì)儀表的要求，現(xiàn)有技術(shù)存在如下缺陷1、現(xiàn)有儀表經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題就是儀表指針工作時(shí)出現(xiàn)的抖動(dòng)問(wèn)題。2、 LCD累計(jì)里程不準(zhǔn)。3、現(xiàn)在儀 表無(wú)法實(shí)現(xiàn)一驅(qū)四功能，燃油，水溫表為模擬式儀表。4、沒(méi)有時(shí)鐘功能。5、 對(duì)同一款表，用于不同車(chē)型的時(shí)候速比可調(diào)性差。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電子 式汽車(chē)組合儀表，以達(dá)到儀表指示、計(jì)量準(zhǔn)確，通用性強(qiáng)的目的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種電子式汽車(chē)組合儀表， 包括與各電路相連接的電源處理電路、液晶顯示通過(guò)液晶驅(qū)動(dòng)模塊與單片機(jī)相 連接，其特征在于所述的單片機(jī)的輸入端分別通過(guò)整形電路、A/D轉(zhuǎn)換電路 與傳感器相連接，其脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)輸出端通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊分別與車(chē)速表、 轉(zhuǎn)速表、燃油表、水溫表相連接；單片機(jī)還與時(shí)鐘模塊、速比可調(diào)模塊相連接。所述單片機(jī)脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)輸出端，用于根據(jù)傳感器的輸入信號(hào)，輸出不同占空比的脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)，控制儀表十字線圈在0~360度內(nèi)轉(zhuǎn) 動(dòng)。電子式汽車(chē)組合儀表，所述的傳感器包括車(chē)速傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、燃油 傳感器、水溫傳感器。電子式汽車(chē)組合儀表，所述的車(chē)速傳感器通過(guò)車(chē)速傳感器電源模塊與電源 處理電路相連接。電子式汽車(chē)組合儀表，所述儀表十字線圈內(nèi)設(shè)有阻尼油。電子式汽車(chē)組合儀表，所述單片機(jī)將儀表狀態(tài)輸出信號(hào)傳送至車(chē)身控制器 (ECU)。電子式汽車(chē)組合儀表，所述的單片機(jī)型號(hào)為HT46R23。電子式汽車(chē)組合儀表，由于采用上述結(jié)構(gòu)，和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu) 點(diǎn)1、儀表通過(guò)單片機(jī)控制，通過(guò)脈寬調(diào)制(PWM)輸出調(diào)節(jié)十字線圈四個(gè)接 線柱上的電壓有效值，從而在十字線圈內(nèi)部產(chǎn)生復(fù)合磁場(chǎng)，并配合阻尼油的共 同作用，控制內(nèi)部永磁磁鋼帶動(dòng)指針平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并能精確的定位。2、 一個(gè)單 片機(jī)引腳就能控制一個(gè)小表的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而充分合理的利用了單片機(jī)內(nèi)部自帶的 資源，解決了一個(gè)單片機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、燃油表、水溫表的技術(shù)問(wèn) 題。3、加入了時(shí)鐘芯片，在硬件中把時(shí)鐘芯片與儀表工作部分的電源分開(kāi)，這 樣就能保證在停車(chē)時(shí)時(shí)鐘數(shù)據(jù)的連續(xù)性及準(zhǔn)確性。4、在儀表的控制中加入了速 比可調(diào)模塊，這樣就可以根據(jù)主機(jī)廠實(shí)際情況把數(shù)據(jù)直接輸入到速比可調(diào)模塊 中，不需要對(duì)儀表其他硬件或者軟件方面進(jìn)行修改，增加了儀表的通用性能。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明； 圖1為本實(shí)用新型電子式汽車(chē)組合儀表結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示時(shí)鐘模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；在圖1 圖3中，1、電源處理電路；2、車(chē)速傳感器電源模塊；3、車(chē)速傳感 器；4、轉(zhuǎn)速傳感器；5、水溫傳感器；6、燃油傳感器；7、整形電路；8、 A/D 轉(zhuǎn)換電路；9、單片機(jī)；10、驅(qū)動(dòng)模塊；11、車(chē)速表；12、轉(zhuǎn)速表；13、燃油表; 14、水溫表；15、液晶驅(qū)動(dòng)模塊；16、液晶顯示；17、時(shí)鐘模塊；18、速比可 調(diào)模塊；19、儀表照明電路；20、調(diào)光功能模塊；21、報(bào)警電路。
具體實(shí)施方式
如圖1所示， 一種電子式汽車(chē)組合儀表，包括與各電路相連接的電源處理 電路l、液晶顯示16通過(guò)液晶驅(qū)動(dòng)模塊15與單片機(jī)9相連接，所述的單片機(jī)9 的輸入端分別通過(guò)整形電路7、 A/D轉(zhuǎn)換電路8與車(chē)速傳感器3、轉(zhuǎn)速傳感器4、 燃油傳感器6、水溫傳感器5相連接，其脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)輸出端通過(guò)驅(qū) 動(dòng)模塊10分別與車(chē)速表11、轉(zhuǎn)速表12、燃油表13、水溫表14相連接；單片機(jī) 9還與時(shí)鐘模塊17、速比可調(diào)模塊18、儀表照明電路19、調(diào)光功能模塊20、報(bào) 警電路21相連接。車(chē)速傳感器3通過(guò)車(chē)速傳感器電源模塊2與電源處理電路1 相連接。所述的所述單片機(jī)9將儀表狀態(tài)輸出信號(hào)傳送至車(chē)身控制器(ECU)。以L7805CV穩(wěn)壓器輸出的5V電壓為標(biāo)準(zhǔn)量，通過(guò)高精密電阻，對(duì)水溫， 燃油傳感器電阻信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)在單片機(jī)9內(nèi)部處理后通過(guò)單片 機(jī)9自帶的PWM輸出引腳輸出，并通過(guò)反向芯片分出四路占空比信號(hào)，控制十 字線圈在0~360度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣只需一個(gè)單片機(jī)引腳就能控制一個(gè)小表的轉(zhuǎn)動(dòng)， 從而充分合理的利用了單片機(jī)內(nèi)部自帶的資源，解決了一個(gè)單片機(jī)由于資源不 足無(wú)法同時(shí)驅(qū)動(dòng)四個(gè)儀表(車(chē)速、里程、燃油、水溫)的技術(shù)題。采用單片機(jī)9控制"一驅(qū)四"實(shí)現(xiàn)四個(gè)儀表的統(tǒng)一，單片機(jī)9采用A/D采 樣的方式測(cè)量傳感器電阻，水溫、燃油報(bào)警數(shù)字化控制，燃油表帶斷電記憶功能。在儀表的控制中加入了速比可調(diào)模塊，這樣就可以根據(jù)主機(jī)廠的實(shí)際情況 把數(shù)據(jù)直接輸入到儀表中，不需要對(duì)儀表其他硬件或者軟件方面進(jìn)行修改，增 加了儀表的通用性能。本組合儀表對(duì)指針的處理方式按以下步驟進(jìn)行(以車(chē)速表為例)1、 校表的時(shí)候?qū)⒏餍ｒ?yàn)點(diǎn)的角度值數(shù)據(jù)通過(guò)校表板輸入到單片機(jī)9內(nèi)部RAM中R0， R20, R40， R60， R80， R100， R120, R140， R160中。2、 儀表程序會(huì)通過(guò)輸入的速比值計(jì)算出車(chē)速在20Km/h時(shí)對(duì)應(yīng)的車(chē)速傳感器 頻率值GO,并將此作為基準(zhǔn)頻率，即f基準(zhǔn)-GO。3、 根據(jù)公式h r^f車(chē)速/f基準(zhǔn)，余數(shù)fO其中f車(chē)速為當(dāng)前車(chē)速傳感器的車(chē)速頻率值，n為車(chē)速當(dāng)前頻率是基準(zhǔn)頻率的倍 數(shù)(用以計(jì)算當(dāng)前頻率位于與車(chē)速的段區(qū)間)，fO為運(yùn)算結(jié)果余數(shù)。 公式2: K-fO/f基準(zhǔn) 其中比例系數(shù)K為余下的頻率f0與基準(zhǔn)頻率的比值。 公式3: R角度-R始+K^ (R末-R始) 其中R角度為計(jì)算出來(lái)的當(dāng)前頻率應(yīng)該對(duì)應(yīng)的角度驅(qū)動(dòng)值 假設(shè)當(dāng)前頻率處于60Km/h 80Km/h之間，這樣我們通過(guò)公式1可以求出n的值 為3,對(duì)應(yīng)的可以知道"R始"應(yīng)該等于R60，而"R末"應(yīng)該等于R80。4、 本儀表在實(shí)際工作過(guò)程中，R角度為計(jì)算出來(lái)的當(dāng)前頻率應(yīng)該對(duì)應(yīng)的角度 值，R實(shí)際為當(dāng)前指針實(shí)際指向的值。當(dāng)R角度〉R實(shí)際的時(shí)候，程序每循環(huán) 執(zhí)行一次，寄存器R實(shí)際中的值+1，對(duì)應(yīng)的外部狀態(tài)就是指針偏移了相應(yīng)的角 度，直到R角度:R實(shí)際，此時(shí)指針也指到了需要指向的位置，以此實(shí)現(xiàn)指針平 滑并精確的定位。5、在防抖動(dòng)處理的方面，本儀表方案采用了軟件硬件相結(jié)合的方式，硬件 方面就是在十字線圈內(nèi)加了高濃度的阻尼油，軟件方面采取的措施是當(dāng)此次頻 率采樣值和上一次頻率采樣值相比較，如果差值A(chǔ)m在[-l +1]之間則認(rèn)為是采樣 誤差，不對(duì)其進(jìn)行操作，在[-2~-1)與(l-2]之間的話，則要其連續(xù)處于這個(gè)區(qū) 間范圍30次以上才認(rèn)為其為有效值。通過(guò)這些操作，從而能夠很有效的識(shí)別干 擾，防止指針抖動(dòng)的同時(shí)不影響指針的指示精度。本儀表的控制部分全數(shù)字化 處理，儀表累計(jì)里程誤差100Km不超過(guò)0.2Km，即誤差不超過(guò)2%。，精確程度 超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的2%以及同行業(yè)的其他儀表。參見(jiàn)圖2，圖2為時(shí)鐘模塊電路結(jié)構(gòu)示意圖；壓電晶體X2的兩端分別與時(shí) 鐘芯片(HT1381)的引腳2、 3相連，引腳5、 6、 7、分別接單片機(jī)HT46R23 的對(duì)應(yīng)的引腳。在硬件中把時(shí)鐘芯片與儀表工作部分的電源分開(kāi)，這樣就能保 證在停車(chē)時(shí)時(shí)鐘數(shù)據(jù)的連續(xù)性及準(zhǔn)確性。上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實(shí)用新型具體實(shí)現(xiàn) 并不受上述方式的限制，只要采用了本實(shí)用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的 各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場(chǎng)合的，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種電子式汽車(chē)組合儀表，包括與各電路相連接的電源處理電路(1)、液晶顯示(16)通過(guò)液晶驅(qū)動(dòng)模塊(15)與單片機(jī)(9)相連接，其特征在于；所述的單片機(jī)(9)的輸入端分別通過(guò)整形電路(7)、A/D轉(zhuǎn)換電路(8)與傳感器相連接，其脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)輸出端通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊(10)分別與車(chē)速表(11)、轉(zhuǎn)速表(12)、燃油表(13)、水溫表(14)相連接；單片機(jī)(9)還與時(shí)鐘模塊(17)、速比可調(diào)模塊(18)相連接。所述單片機(jī)(9)脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)輸出端，用于根據(jù)傳感器的輸入信號(hào)，輸出不同占空比的脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)，控制儀表十字線圈在0～360度內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子式汽車(chē)組合儀表，其特征在于所述的傳感 器包括車(chē)速傳感器(3)、轉(zhuǎn)速傳感器(4)、燃油傳感器(6)、水溫傳感器(5)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子式汽車(chē)組合儀表，其特征在于所述的車(chē)速 傳感器(3)通過(guò)車(chē)速傳感器電源模塊(2)與電源處理電路(1)相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子式汽車(chē)組合儀表，其特征在于所述儀表十 字線圈內(nèi)設(shè)有阻尼油。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子式汽車(chē)組合儀表，其特征在于所述的所述 單片機(jī)(9)將儀表狀態(tài)輸出信號(hào)傳送至車(chē)身控制器(ECU)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的電子式汽車(chē)組合儀表，其特征在于 所述的單片機(jī)(9)型號(hào)為HT46R23。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電子式汽車(chē)組合儀表，包括與各電路相連接的電源處理電路、液晶顯示通過(guò)液晶驅(qū)動(dòng)模塊與單片機(jī)相連接，其特征在于；所述的單片機(jī)的輸入端分別通過(guò)整形電路、A/D轉(zhuǎn)換電路與傳感器相連接，其脈沖調(diào)制信號(hào)(PWM)輸出端通過(guò)驅(qū)動(dòng)模塊分別與車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、燃油表、水溫表相連接；單片機(jī)還與時(shí)鐘模塊、速比可調(diào)模塊相連接。采用上述結(jié)構(gòu)，和現(xiàn)有技術(shù)相比，儀表通過(guò)單片機(jī)控制，通過(guò)脈寬調(diào)制(PWM)輸出調(diào)節(jié)十字線圈四個(gè)接線柱上的電壓有效值，從而在十字線圈內(nèi)部產(chǎn)生復(fù)合磁場(chǎng)，并配合阻尼油的共同作用，控制內(nèi)部永磁磁鋼帶動(dòng)指針平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)，并能精確的定位。
文檔編號(hào)G01D7/04GK201094034SQ200720046218
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月18日
發(fā)明者沈義強(qiáng), 王獻(xiàn)忠, 強(qiáng) 程, 程義紅, 陳星海 申請(qǐng)人:黃山金馬股份有限公司