汽車用車速里程表電路的設(shè)計(jì)

《汽車用車速里程表電路的設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、摘要隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和微步進(jìn)電機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展這給汽車儀表的技術(shù)變革帶來(lái)了可能和機(jī)遇。微型步進(jìn)電機(jī)是一種以脈沖信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的一種特殊電機(jī)，它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(duì)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(dòng)，便能滿足其要求。可以省去模擬電路電子式汽車儀表對(duì)不同車型需要重新設(shè)計(jì)電路、再調(diào)試，進(jìn)而做可靠性實(shí)驗(yàn)等復(fù)雜過(guò)程，能最大限度地縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)間和費(fèi)用。更重要的是避免了可能出現(xiàn)的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。本設(shè)計(jì)主要完成對(duì)車速采集電路的設(shè)計(jì)、單片機(jī)控制器的選擇和設(shè)計(jì)、步進(jìn)電機(jī)儀表機(jī)芯設(shè)計(jì)、里程保存電路和顯示電路

2、的設(shè)計(jì)等。本文論述了基于AT89S52的汽車儀表硬件設(shè)計(jì),并給出了具體的解決方案,將儀表整體分為主控模塊、傳感器及信號(hào)處理模塊、顯示模塊等進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)。車速值由步進(jìn)電機(jī)機(jī)芯指示，里程采用LCD顯示。由霍爾傳感器完成車速和里程信號(hào)的采集，通過(guò)I2C總線完成LCD顯示部分和E2PROM保存里程部分的數(shù)據(jù)傳送。本設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)LCD顯示清晰，步進(jìn)電機(jī)機(jī)芯指針運(yùn)行平穩(wěn)、響應(yīng)速度快、無(wú)抖動(dòng)、性能可靠。只要對(duì)單片機(jī)中的軟件做相應(yīng)的修改，該機(jī)芯就可廣泛的應(yīng)用其它車型。通過(guò)研制和開(kāi)發(fā)，本系統(tǒng)在工作原理上的創(chuàng)新和突破，使得該產(chǎn)品的指示誤差遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、顯示精確度

3、高、有著不可替代的優(yōu)點(diǎn)。我們也有充分地理由相信，步進(jìn)電機(jī)式車速里程表機(jī)芯將是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)汽車儀表的主導(dǎo)產(chǎn)品。關(guān)鍵詞：步進(jìn)電機(jī)；霍爾式傳感器；LCD液晶屏顯示-25---引言當(dāng)今國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家普遍使用全數(shù)字式汽車儀表，而且絕大部分是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式汽車儀表，并且正積極準(zhǔn)備向更高方向發(fā)展。而國(guó)內(nèi)汽車儀表廠，還沒(méi)有批量生產(chǎn)出該類型的儀表，只有德國(guó)VDO公司和美國(guó)德科公司在我國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)。雖然國(guó)內(nèi)汽車儀表界一致看好全數(shù)字式汽車儀表，特別是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式汽車儀表，但我國(guó)汽車儀表生產(chǎn)廠家從事汽車儀表設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員，絕大部分還不具備這方面的知識(shí)能力，自主開(kāi)發(fā)還不具備

4、條件?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)中高檔轎車儀表生產(chǎn)仍處于SKD，CKD組裝階段，成套儀表僅隨少量整車出口，數(shù)量極微，與進(jìn)口數(shù)量相比，國(guó)內(nèi)汽車儀表行業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力幾乎為零閉。在國(guó)外，汽車儀表作為汽車駕駛室的主要行駛信啟、指示裝置，其技術(shù)性能、外觀造型、視覺(jué)效果均受到高度重視，汽車儀表平均配套價(jià)格約占整車售價(jià)的3%。國(guó)外一種新型汽車產(chǎn)品在開(kāi)發(fā)之初，汽車零部件廠商即按照主機(jī)廠提出的整車技術(shù)設(shè)想和方案，提出零部件配套產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案和思路，參與整車零部件配套項(xiàng)目招標(biāo)，入選廠商參與整車的開(kāi)發(fā)研制、試制、試驗(yàn)、改型的全過(guò)程。相比之下，國(guó)內(nèi)的汽車儀表平均配套價(jià)格占整車售價(jià)竟低于1

5、%，低價(jià)格和低成木導(dǎo)致國(guó)內(nèi)汽車儀表制造廠家普遍利潤(rùn)收益低下，挫傷了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步的積極性。另外，國(guó)內(nèi)企業(yè)因缺乏技術(shù)、資金投入，計(jì)算機(jī)仍處在二維設(shè)計(jì)水平，三維實(shí)體造型設(shè)計(jì)才剛剛起步，產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研制能力十分薄弱。國(guó)內(nèi)儀表制造企業(yè)的產(chǎn)品為主機(jī)配套仍處于被動(dòng)應(yīng)付的局面，因?yàn)椴荒芗皶r(shí)了解主機(jī)廠的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)動(dòng)態(tài)及參與開(kāi)發(fā)過(guò)程，導(dǎo)致企業(yè)配套不暢和配套過(guò)程煩瑣、冗長(zhǎng)，且難以制定出準(zhǔn)確的中、長(zhǎng)期產(chǎn)品開(kāi)發(fā)計(jì)劃;并可能因市場(chǎng)分析決策誤導(dǎo)，產(chǎn)品市場(chǎng)定位失誤，造成技術(shù)改造、引進(jìn)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)投入的風(fēng)險(xiǎn)。車速里程表是汽車儀表中的一個(gè)重要儀表，主要指示汽車的行駛速度及顯示日記

6、里程和累計(jì)里程，在汽車行駛中起著重要的作用，甚至影響行駛的安全，在汽車零部件中屬于國(guó)家法定計(jì)量產(chǎn)品。最先的車速里程表是機(jī)械式結(jié)構(gòu)，由軟軸驅(qū)動(dòng)車速里程表中帶有磁鋼的驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與該磁場(chǎng)在金屬感應(yīng)罩內(nèi)所產(chǎn)生的電流相互作用而產(chǎn)生的作用力來(lái)指示汽車行駛的速度。驅(qū)動(dòng)軸的蝸桿通過(guò)橫、豎軸蝸輪的傳動(dòng)帶動(dòng)計(jì)數(shù)器字輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，從而指示出汽車行駛的里程。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子技術(shù)的不斷發(fā)展，交叉線圈式的車速里程表應(yīng)運(yùn)而生。但是，這種結(jié)構(gòu)存在著工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不易保證等問(wèn)題，且交叉線圈的技術(shù)應(yīng)用已多年，與當(dāng)今市場(chǎng)的主流產(chǎn)品比較已相對(duì)落后。為了提

7、高產(chǎn)品質(zhì)量，改善生產(chǎn)工藝，提高車速里程表的可靠性，降低成本，提升產(chǎn)品技術(shù)擋次，提出了一種由單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)式車速里程表。單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)改變線路板內(nèi)部設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)車速指示及里程日記和累計(jì)的顯示功能。從電路設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì)兩方面來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。對(duì)促進(jìn)我國(guó)汽車儀表的更新?lián)Q代有積極的意義。-25---第1章緒論1.1課題研究的背景及意義目前，國(guó)內(nèi)部分中、高檔轎車均配套使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式汽車儀表。步進(jìn)電動(dòng)式汽車儀表將是未來(lái)－段時(shí)間內(nèi)汽車儀表的主導(dǎo)產(chǎn)品。隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，新型傳感器、新型電子顯示器件

8、的出現(xiàn)，汽車電子儀表顯示裝置得以迅速發(fā)展。現(xiàn)代汽車使用微機(jī)驅(qū)動(dòng)的電子儀表系統(tǒng)日益普及。微機(jī)驅(qū)動(dòng)的儀表板采用微機(jī)處理來(lái)自傳感