專利名稱:一種模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種信號發(fā)生器,具體涉及模擬汽車行駛過程中發(fā)出車速信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的裝置,該裝置發(fā)出的信號可作為汽車車速表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表、出租車計價器和汽車空調(diào)控制器的模擬輸入信號源,用于上述汽車儀表和汽車空調(diào)控制器的開發(fā)和研制。
背景技術(shù):
汽車車速表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表是能夠最直接地反映汽車當(dāng)前行駛狀態(tài)的裝置,儀表工作正常與否直接關(guān)系到行車安全;汽車空調(diào)控制器的工作狀態(tài)正常與否直接影響車內(nèi)溫度。車速表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表和汽車空調(diào)控制器的開發(fā)和研制是汽車生產(chǎn)過程中一個重要環(huán)節(jié),而進行開發(fā)和研制的前提是要有一個穩(wěn)定的高精度的模擬車速和發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號 源。目前模擬速度信號發(fā)生器一般是采用直流可調(diào)穩(wěn)壓電源、電機、速度傳感器等構(gòu)成模擬速度信號發(fā)生裝置,通過調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速傳感器輸出的脈沖頻率。這種方案具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高、可重復(fù)操作性差和精度低等缺點。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有模擬速度信號發(fā)生器存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高、可重復(fù)操作性差和精度低等問題,提出一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低和精度高的能夠模擬汽車行駛過程中發(fā)出車速信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的裝置。本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)一種模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,包括單片機、顯示驅(qū)動電路、輸入電路、鍵盤電路、電源電路、看門狗電路、輸出驅(qū)動電路、晶振電路和+12V電源,其特征在于,單片機的顯示驅(qū)動信號輸出端與顯示驅(qū)動電路的顯示驅(qū)動信號輸入端連接,單片機的運行狀態(tài)信號輸出端與看門狗電路的運行狀態(tài)信號輸入端連接,輸入電路的信號輸出端與單片機的信號輸入端連接,鍵盤電路的鍵盤信號輸出端與單片機的鍵盤信號輸入端連接,電源電路的輸出端與單片機的VCC端連接,輸出驅(qū)動電路的輸入驅(qū)動信號輸入端與單片機的輸出驅(qū)動信號輸出端連接,晶振電路的輸出端與單片機的時鐘信號輸入端連接,+12V電源的輸出端與輸出驅(qū)動電路的電源信號輸入端連接。本實用新型的有益效果是本裝置作為模擬汽車行駛過程中發(fā)出車速信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的裝置,該裝置發(fā)出的信號可作為汽車車速表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表、出租車計價器和汽車空調(diào)控制器的模擬輸入信號源,用于上述汽車儀表和汽車空調(diào)控制器的研發(fā)。由于本裝置結(jié)構(gòu)簡單、集成度高、成本低和輸出信號精度高,可以作為一種產(chǎn)品進行生產(chǎn),具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
圖I為本實用新型的具體實施方式
提供的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器的結(jié)構(gòu)不意圖;圖2為本實用新型的具體實施方式
提供的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本具體實施方式
提供了一種模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,如圖I所示,包括單片機1_1、顯不驅(qū)動電路1_2、看門狗電路1-3、輸入電路1-4、鍵盤電路1_5、電源電路1-6、輸出驅(qū)動電路1-7、晶振電路1-8和+12V電源1-9,單片機1-1的顯示驅(qū)動信號輸出端與顯示驅(qū)動電路1-2的顯示驅(qū)動信號輸入端連接,單片機1-1的運行狀態(tài)信號輸出端與看門狗電路1-3的運行狀態(tài)信號輸入端連接,輸入電路1-4的信號輸出端與單片機1-1的信號輸入端連接,鍵盤電路1-5的鍵盤信號輸出端與單片機1-1的鍵盤信號輸入端連接,電源電路1-6的輸出端與單片機1-1的VCC端連接,輸出驅(qū)動電路1-7的輸入驅(qū)動信號輸入端與單片機1-1的輸出驅(qū)動信號輸出端連接,晶振電路1-8的輸出端與單片機1-1的時鐘信 號輸入輸出端連接,+12V電源1-9的電源輸出端與輸出驅(qū)動電路1-7的電源信號輸入端連接。操作時只需按下鍵盤上的“車速信號啟動”或“發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號啟動”按鈕,并通過鍵盤對輸出信號的參數(shù)進行設(shè)置,然后通過輸入電路控制裝置輸出與當(dāng)前車速或發(fā)動機轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的高精度脈沖信號,并通過驅(qū)動電路和液晶顯示電路顯示車速及其對應(yīng)的脈沖信號頻率和發(fā)動機轉(zhuǎn)速及其對應(yīng)的脈沖信號頻率。圖2是本具體實施方式
的硬件原理圖,現(xiàn)將該電路分為9個部分進行說明單片機1-1采用AT89C51,是一種低功耗高性能CMOS工藝制作的8位的微處理器,該單片機完全兼容MCS-51的指令系統(tǒng),且管腳輸出完全相同。片內(nèi)系統(tǒng)具有4K字節(jié)的可編程閃存程序存儲器;片內(nèi)128字節(jié)的RAM ;32個可編程的I/O 口;2個16 bit的定時器 /計數(shù)器;6個中斷源;可編程的串行口 ;低功耗空載和掉電模式。AT89C51單片機是本實用新型的控制核心。輸入電路1-4包括第一旋轉(zhuǎn)編碼器和第二旋轉(zhuǎn)編碼器,第一旋轉(zhuǎn)編碼器和第二旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生的信號作為產(chǎn)生車速信號和發(fā)動轉(zhuǎn)速信號的控制輸入信號被送入單片機
1_1 o輸入電路1-4包括第一旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE1、第二旋轉(zhuǎn)編碼器R0TEATE2、第一電阻R0、第二電阻R1、第三電阻R2和第四電阻R3,第一旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE1的輸出端I和輸出端3分別接AT89C51的PlO端和INTO端,第一電阻RO的兩端分別接VCC和AT89C51的PlO端,第二電阻Rl的兩端分別接VCC和INTO端;第二旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE2的輸出端I和輸出端3分別接AT89C51的Pll端和INTl端,第四電阻R3的兩端分別接VCC和AT89C51的Pll端,第三電阻R2的兩端分別接VCC和INTl端;第一旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE1和第二旋轉(zhuǎn)編碼器R0TEATE2的接地端接地。第一旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE1和第二旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE2產(chǎn)生的信號作為產(chǎn)生車速信號和發(fā)動轉(zhuǎn)速信號的控制輸入信號被送入單片機1-1。鍵盤電路1-5包括第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4、第五按鍵
S5、第六按鍵S6、第七按鍵S7、第八按鍵S8和第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4,第一按鍵SI和第五按鍵S5分別作為車速信號啟動按鈕和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號啟動按鈕,第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4作為車速信號參數(shù)設(shè)置按鈕,第六按鍵
S6、第七按鍵S7、第八按鍵S8作為發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號參數(shù)設(shè)置按鈕;第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4的一端均與單1-1的P12端連接,第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4的另一端分別接第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4的陽極,第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4的陰極分別接單片機(1-1)的P12、P13、P14、P15端;第五按鍵S5、第六按鍵S6、第七按鍵S7、第八按鍵S8的一端均與單片機(1-1)的P13端連接,第五按鍵S5、第六按鍵S6、第七按鍵S7、第八按鍵S8的另一端分別接第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4的陽極。顯示驅(qū)動電路1-2包括電阻R5 R12、滑動變阻器RWl和液晶顯示模塊1620C,用于顯示當(dāng)前車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和與其對應(yīng)的脈沖信號的頻率及占空比;電阻R5 R12的一端均與VCC連接,另一端分別接單片機1-1的P0(TP07端,構(gòu)成顯示驅(qū)動電路;液晶顯示模塊1620C的RS端接單片機1-1的P26端,滑動變阻器RWl端接單片機1_1的P27端,E端接單片機(1-1的P25,DB0 DB7端分別接單片機1-1的P00 P07端,Vss端接地,Vdd端接VCC,VO接滑動變阻器RWl的滑動端;滑動變阻器RWl的另外兩端分別接地和VCC?!ぽ敵鲵?qū)動電路1-7包括車速信號輸出驅(qū)動電路和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號輸出驅(qū)動電路;車速信號輸出驅(qū)動電路包括NPN三極管QS、第五電阻RS1、第六電阻RS2和第七電阻RS3,第五電阻RSl兩端分別連接+12V電源和NPN三極管QS的發(fā)射極,第六電阻RS2兩端分別連接單片機1-1的P16端和NPN三極管QS基極,第七電阻RS3的一端接NPN三極管QS的基極,第七電阻RS3另一端與NPN三極管QS發(fā)射極連接并接地,車速信號從NPN三極管QS的發(fā)射極輸出;發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號輸出驅(qū)動電路包括NPN三極管QR、第八電阻RR1、第九電阻RR2和第十電阻RR3,第八電阻RRl兩端分別連接+12V電源和NPN三極管QR的發(fā)射極,第九電阻RR2兩端分別連接單片機(1-1)的P17端和NPN三極管QR基極,第十電阻RR3的一端接NPN三極管QR的基極,第十電阻RS3另一端與NPN三極管QR發(fā)射極連接并接地,發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號從NPN三極管QR的發(fā)射極輸出。電源電路1-6包括電壓轉(zhuǎn)換芯片7805、第一電容CO、第二電容Cl、第三電容C2、第四電容C3。第二電容Cl、第三電容C2、第四電容C3并聯(lián),一個并聯(lián)連接點接電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的No端并接VCC,另一個并聯(lián)連接點接電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的GND并接地,第一電容CO的一端與電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的Vin端連接并接+5V電源,第一電容CO的另一端接電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的GND端??撮T狗電路1-3包括芯片MAX813、按鍵S0,MAX813的_通過SO與GND端、PEI端相連并且連接點接地,麗端接WOO端,端接AT89C51的RESET端,Vcc端接VCC。晶振電路1-8包括晶振Ml、第五電容C4、第六電容C5。第五電容C4的一端和第六電容C5的一端連接并接地,第五電容C4的另一端和晶振Ml的一端均與AT89C51的Xl端連接,第六電容C5的另一端與晶振Ml的另一端均與AT89C51的X2端連接。+12V電源1-9為直流穩(wěn)壓電源+12插座。采用本具體實施方式
提供的技術(shù)方案,作為模擬汽車行駛過程中發(fā)出車速信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號的裝置,該裝置發(fā)出的信號可作為汽車車速表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表、出租車計價器和汽車空調(diào)控制器的模擬輸入信號源,用于上述汽車儀表和汽車空調(diào)控制器的研發(fā)。由于本裝置結(jié)構(gòu)簡單、集成度高、成本低和輸出信號精度高,可以作為一種產(chǎn)品進行生產(chǎn),具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式
,這些具體實施方式
都是基于本實用新型整體構(gòu)思下的不同實現(xiàn)方式,而且本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的 保護范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,包括單片機(1-1)、顯示驅(qū)動電路(1-2)、看門狗電路(1-3)、輸入電路(1-4)、鍵盤電路(1-5)、電源電路(1-6)、輸出驅(qū)動電路(1-7)、晶振電路(1-8)和+12V電源(1-9),其特征在于,單片機(1-1)的顯示驅(qū)動信號輸出端與顯示驅(qū)動電路(1-2)的顯示驅(qū)動信號輸入端連接,單片機(1-1)的運行狀態(tài)信號輸出端與看門狗電路(1-3)的運行狀態(tài)信號輸入端連接,輸入電路(1-4)的信號輸出端與單片機(1-1)的信號輸入端連接,鍵盤電路(1-5)的鍵盤信號輸出端與單片機(1-1)的鍵盤信號輸入端連接,電源電路(1-6)的輸出端與單片機(1-1)的VCC端連接,輸出驅(qū)動電路(1-7)的輸入驅(qū)動信號輸入端與單片機(1-1)的輸出驅(qū)動信號輸出端連接,晶振電路(1-8)的輸出端與單片機(1-1)的時鐘信號 輸入端連接,+12V電源(1-9)的輸出端與輸出驅(qū)動電路(1-7)的電源信號輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,看門狗電路(1-3)包括芯片Max813、按鍵S0,芯片Max813的涵通過按鍵SO與GND端、PEI端相連并且連接點接地,M端接MIO端,端接單片機(1-1)的RESET端,芯片Max813的Vcc 端接 VCC。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,輸入電路(1-4)包括第一旋轉(zhuǎn)編碼器和第二旋轉(zhuǎn)編碼器,第一旋轉(zhuǎn)編碼器和第二旋轉(zhuǎn)編碼器產(chǎn)生的信號作為產(chǎn)生車速信號和發(fā)動轉(zhuǎn)速信號的控制輸入信號被送入單片機(1-1)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,輸入電路(1-4)包括第一旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE1、第二旋轉(zhuǎn)編碼器R0TEATE2、第一電阻R0、第二電阻R1、第三電阻R2和第四電阻R3,第一旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE1的輸出端I和輸出端3分別接單片機(1-1)的PlO端和INTO端,第一電阻RO的兩端分別接VCC和單片機(1-1)的PlO端,第二電阻Rl的兩端分別接VCC和INTO端;第二旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE2的輸出端I和輸出端3分別接單片機(1-1)的Pll端和INTl端,第四電阻R3的兩端分別接VCC和Pll端,第三電阻R2的兩端分別接VCC和INTl端;第一旋轉(zhuǎn)編碼器R0TATE1和第二旋轉(zhuǎn)編碼器R0TEATE2的接地端接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,鍵盤電路(1-5)包括第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4、第五按鍵S5、第六按鍵·56、第七按鍵S7、第八按鍵S8和第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4,第一按鍵SI和第五按鍵S5分別作為車速信號啟動按鈕和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號啟動按鈕,第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4作為車速信號參數(shù)設(shè)置按鈕,第六按鍵S6、第七按鍵·57、第八按鍵S8作為發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號參數(shù)設(shè)置按鈕;第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵·S3、第四按鍵S4的一端均與單片機(1-1)的P12端連接,第一按鍵SI、第二按鍵S2、第三按鍵S3、第四按鍵S4的另一端分別接第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4的陽極,第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4的陰極分別接單片機(1-1)的P12、P13、P14、P15端;第五按鍵S5、第六按鍵S6、第七按鍵S7、第八按鍵S8的一端均與單片機(1-1)的P13端連接,第五按鍵S5、第六按鍵S6、第七按鍵S7、第八按鍵S8的另一端分別接第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第四二極管D4的陽極。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,顯示驅(qū)動電路(1-2)包括電阻R5 R12、滑動變阻器RWl和液晶顯示模塊1620C,用于顯示當(dāng)前車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速和與其對應(yīng)的脈沖信號的頻率及占空比;電阻R5 R12的一端均與VCC連接,另一端分別接單片機(1-1)的P0(TP07端,構(gòu)成顯示驅(qū)動電路;液晶顯示模塊1620C的RS端接單片機(1-1)的P26端,滑動變阻器RWl端接單片機(1-1)的P27端,E端接單片機(1-1)的P25,DB0 DB7端分別接單片機(1-1)的P00 P07端,Vss端接地,Vdd端接VCC, VO接滑動變阻器RWl的滑動端;滑動變阻器RWl的另外兩端分別接地和VCC。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,輸出驅(qū)動電路(1-7)包括車速信號輸出驅(qū)動電路和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號輸出驅(qū)動電路;車速信號輸出驅(qū)動電路包括NPN三極管QS、第五電阻RSI、第六電阻RS2和第七電阻RS3,第五電阻RSI兩端分別連接+12V電源和NPN三極管QS的發(fā)射極,第六電阻RS2兩端分別連接單片機(1_1)的P16端和NPN三極管QS基極,第七電阻RS3的一端接NPN三極管QS的基極,第七電阻RS3另一端與NPN三極管QS發(fā)射極連接并接地,車速信號從NPN三極管QS的發(fā)射極輸出;發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號輸出驅(qū)動電路包括NPN三極管QR、第八電阻RR1、第九電阻RR2和第十電阻 RR3,第八電阻RRl兩端分別連接+12V電源和NPN三極管QR的發(fā)射極,第九電阻RR2兩端分別連接單片機(1-1)的P17端和NPN三極管QR基極,第十電阻RR3的一端接NPN三極管QR的基極,第十電阻RS3另一端與NPN三極管QR發(fā)射極連接并接地,發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號從NPN三極管QR的發(fā)射極輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,電源電路(1-6)包括電壓轉(zhuǎn)換芯片7805、第一電容CO、第二電容Cl、第三電容C2、第四電容C3,第二電容Cl、第三電容C2、第四電容C3并聯(lián),一個連接點接電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的Vo端并接VCC,另一個連接點接電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的GND并接地,第一電容CO的一端與電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的Vin端連接并接+5V電源,第一電容CO的另一端接電壓轉(zhuǎn)換芯片7805的GND端。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,其特征在于,晶振電路(1_8)包括晶振Ml、第五電容C4、第六電容C5,第五電容C4的一端和第六電容C5的一端連接并接地,第五電容C4的另一端和晶振Ml的一端均與單片機(1-1)的Xl端連接,第六電容C5的另一端與晶振Ml的另一端均與單片機(1-1)的X2端連接。
專利摘要本實用新型提供了一種模擬車速及發(fā)動機轉(zhuǎn)速的信號發(fā)生器,單片機的顯示驅(qū)動信號輸出端與顯示驅(qū)動電路的顯示驅(qū)動信號輸入端連接,輸入電路的信號輸出端與單片機的信號輸入端連接,鍵盤電路的鍵盤信號輸出端與單片機的鍵盤信號輸入端連接,電源電路的電源信號輸出端與單片機的電源信號輸入端連接,輸出驅(qū)動電路的輸入驅(qū)動信號輸入端與單片機的輸出驅(qū)動信號輸出端連接,晶振電路的晶振信號輸入輸出端與單片機的晶振信號輸入輸出端連接,+12V電源的電源信號輸出端與輸出驅(qū)動電路的電源信號輸入端連接。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、集成度高、成本低和輸出信號精度高,可以作為一種產(chǎn)品進行生產(chǎn),具有良好的社會效益和經(jīng)濟效益。
文檔編號G01P3/481GK202471751SQ201220021919
公開日2012年10月3日 申請日期2012年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月18日
發(fā)明者孟稚松, 趙志信, 郭繼坤, 陳國民 申請人:趙志信