专利名称：一种轻型卡车组合仪表总成的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到汽车仪表技术领域，特别是轻型卡车的组合仪表。
背景技术：
汽车仪表是驾驶员了解汽车状况的最重要的途径，为驾驶员提供所需的汽车运行 参数、故障、里程等信息，是汽车中必不可少的部件之一。国内现有轻型卡车组合仪 表多采用灯泡和动磁式机芯仪表来完成整车状态的显示，受单个元器件空间的限制， 整个仪表体积大、自重大、线束连接过于复杂，而且仪表的抗震性、通用性，可靠性 及指示精度都不理想。近年来，随着汽车电子技术的不断发展，汽车组合仪表上显示 的信息不断增加，传统的机械指针式轻型卡车组合仪表越来越无法满足使用的需要。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提出一种体积小、精度高、通用性强的轻型卡车组合仪表。
本实用新型的轻型卡车组合仪表总成包含与汽车CAN总线连接的单片机，所述单 片机连接有用于显示信息的液晶屏、用于指示报警信息的LED灯和以步进电机为机芯 的仪表。
本实用新型的轻型卡车组合仪表总成将传统的分离式仪表利用单片机进行统一 管理，形成了一个整体，不仅体积大大减小，而且可靠性大大增加；单片机是本轻型 卡车组合仪表总成的核心部件，它通过CAN总线接受来自汽车其它控制单元或部件的 信息，例如水温、发动机转速等，并将该信息显示在与其相连的液晶屏上供驾驶员参 考，CAN总线的应用使得本仪表总成的兼容性及抗干扰性更强，数据传输更快，保证 了车载仪表的实时性，液晶屏可以根据需要显示多种信息，通用性强、适用范围广； 当汽车出现问题时，单片机利用与其相连的LED灯进行警示，LED灯的反应速度要快于 传统的灯泡，可以为驾驶员争取更多的反应、处理时间，减少事故隐患，而且LED灯 的使用寿命也要长于传统的灯泡；单片机利用与其相连的以步进电机为机芯的仪表来 显示驾驶员要经常査看的信息，如车速、水温、油量、转速等信息，以步进电机为机 芯的仪表显示精度高、抗震性能好。
所述单片机还设置有用于采集车速信息的外围电路，该外围电路包括滤波电路和
放大电路，来自车速传感器的车速脉冲信号经过滤波、放大后输入至单片机的用于计数的管脚进行计数，并由单片机计算出车速。
所述单片机还设置有用于采集油量信息的外围电路，该外围电路为电阻-电压信 号转换电路，来自油量传感器的电阻信号输入至所述电阻-电压信号转换电路，转换 成电压信号后输入单片机的A/D转换管脚，由单片机转换成数字信号后再进行处理。
本仪表总成包括采集车速信息和油量信息的外围电路，可以直接从车速传感器和 油量传感器信号计算出车速、油量，减少了中间环节的延时，使得车速和油量信息更 加实时化。
所述单片机及其外围电路由DC-DC电源电路供电，DC-DC电源电路性能可靠，能保 证仪表总成的工作不受汽车复杂多变的电源环境影响。
本实用新型的轻型卡车组合仪表总成采用CAN技术，将传统仪表由硬件实现的功 能改为由软件实现，同时采取模块化设计思路，简化了设计，避免了传统仪表的结构 复杂、精度低、抗千扰能力差等缺点，可移植性好，不仅能够减少开发成本，还保证 了轻型卡车组合仪表质量的可靠性。
图l是实施例；的系统框图2是实施例1的收发器的接线原理图3是实施例1的车速信息采集电路的原理图4是实施例1的油量信息采集电路的原理图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图来详细说明本实用新型的轻型卡车组合仪表总成。 实施例1:
如图1所示，本实施例的轻型卡车组合仪表总成包含与汽车CAN总线连接的单片 机l，所述单片机1连接有用于显示信息的液晶屏4、用于指示报警信息的LED灯5 和以步进电机为机芯的仪表6。
本实施例采用的是NEC公司的型号为78F0828B的单片机，该单片机配置了丰富 的硬件资源 一路CAN接口 、 38路I/O、 4路步进电机驱动、 一路音频驱动和5路A/D 转化接口。
该单片机有4路步进电机驱动接口 ，可以直接用于控制车速表、转速表、油量表、 水温表，其中水温、转速信息通过CAN总线传输，该单片机的CAN模块可工作在六种
4模式下配置模式、禁止模式、正常工作模式、监听模式、自循环模式、错误识别模 式。本实用新型涉及两种模式配置模式和正常工作模式。首先，在配置模式下将 CAN控制和状态寄存器、波特率控制寄存器、1/0控制寄存器、中断标志和中断控制 寄存器、接收掩码器和接收滤波器等按照系统的要求设定好，以保证CAN总线畅通。 这些寄存器能在配置模式下进行设定，设定完毕后系统进入正常工作模式。本实用新 型仪表总成可作为一个下位机CAN节点用在车辆CAN控制系统中，等待CAN总线传来 的数据。
单片机78F0828B通过Philips公司型号为PCF8576C的LCD驱动芯片7与液晶 屏4相连，PCF8576C驱动芯片为VSOP56封装，利用I2C总线与单片机78F0828通 讯。
单片机78F0828B通过Philips公司的型号为TJA1040的收发器3与CAN总线进 行通讯，收发器TJA1040在不上电状态下有理想的无源性能，有低功耗管理模式并 支持远程唤醒，还集成有完善的总线保护功能，可支持40Kbps—lMbps高速率范围， 在不需要中继器的』况下可通讯1.2Km远，通讯节点数可达110个节点，收发器 TJA1040具有速率高、低功耗、电磁性能高等优点，自检能力强，其C-CAN接口电 路如图2所示，其中RT为岔线式终端电阻，RP为附加偏振电阻，CP为普通滤波电 容。
如图3所示，单片机l还设置有用于釆集车速信息的外围电路，该外围电路包括滤 波电路和放大电路，Rl、 R2与C2、 C3构成滤波电路，三极管Q1用来放大信号，来自车 速传感器的车速脉冲信号经过滤波、放大后输入至单片机的用于计数的管脚进行计 数，并由单片机计算出车速。具体计算方法如下单片机利用其内部的一路计数器和 一路计时器配合工作，设定计数器在对应于汽车行驶单位距离(例如O. lkm)时溢出， 并读取此时计时器的值，即可计算出对应的车速。
如图4所示，单片机l还设置有用于采集油量信息的外围电路，该外围电路为电阻 -电压信号转换电路，来自油量传感器的电阻信号输入至所述电阻-电压信号转换电 路，转换成电压信号后输入单片机的A/D转换管脚，由单片机l转换成数字信号后再进 行处理，其中稳压二极管D1的作用是为了保护单片机不受有可能出现的瞬时高电压的 损害。
单片机1及其外围电路由DC-DC电源电路供电，本实施例采用的是SIEMENS公司型号为4275G的DC-DC转换芯片2，它可以提供稳定的5V电源，同时具有宽电压输 入、极性保护、防雷击、浪涌保护等功能，该DC-DC芯片2有别与传统的线性降压 模块，除了具有可靠的电器性能外，还是节能电器元件。
仪表6以步进电机为机芯，步进电机是一种精密的微型步进马达，能够将数字信 号直接准确地转为模拟的显示输出，主要应用于驱动车速表、转速表、油量表、水温 表，步进电动机式汽车仪表机芯是一种基本上能满足所有车型的通用机芯，只要在软 件中针对不同车型，将有关参数作适当修改，硬、软件主体结构并不需要作任何改动， 便能满足其要求。可以省去模拟电路电子式汽车仪表对不同车型需要重新设计电路、 再调试，进而做可靠性实验等复杂过程，能最大限度地縮短产品开发的时间周期，不 仅能够减少开发费用，还避免了可能出现的技术风险。
单片机、液晶屏、LED灯及仪表可以设置在一块PCB线路板上，其体积相比传 统仪表大大縮小，更加方便安装布置。
本实用新型的轻型卡车组合仪表总成采用CAN技术,将传统仪表由硬件实现的功 能改为由软件实现，同时采取模块化设计思路，简化了设计，避免了传统仪表的结构 复杂、精度低、抗干扰能力差等缺点，可移植性好，不仅能够减少开发成本，还保证 了轻型卡车组合仪表质量的可靠性。
权利要求1、一种轻型卡车组合仪表总成，其特征在于包含与汽车CAN总线连接的单片机，所述单片机连接有用于显示信息的液晶屏、用于指示报警信息的LED灯和以步进电机为机芯的仪表。
2、 根据权利要求l所述的轻型卡车组合仪表总成，其特征在于所述单片机还设置有用 于采集车速信息的外围电路。
3、 根据权利要求2所述的轻型卡车组合仪表总成，其特征在于所述单片机的用于采集 车速信息的外围电路包括滤波电路和放大电路，来自车速传感器的车速脉冲信号 经过滤波、放大后输入至单片机的用于计数的管脚进行计数，并由单片机计算出 车速。
4、 根据权利要求1或2或3所述的轻型卡车组合仪表总成，其特征在于所述单片机还设 置有用于采集油量信息的外围电路。
5、 根据权利要求4所述的轻型卡车组合仪表总成，其特征在于所述单片机的用于釆集油量信息的外围电路为电阻-电压信号转换电路，来自油量传感器的电阻信号输入 至所述的电阻-电压信号转换电路，转换成电压信号后输入单片机的A/D转换
6、 根据权利要求5所述的轻型卡车组合仪表总成，其特征在于所述单片机及其外围电 路由DC-DC电源电路供电。
专利摘要本实用新型的目的是为了提出一种体积小、精度高、通用性强的轻型卡车组合仪表，该仪表总成包含与汽车CAN总线连接的单片机，所述单片机连接有用于显示信息的液晶屏、用于指示报警信息的LED灯和以步进电机为机芯的仪表。本实用新型的轻型卡车组合仪表总成采用CAN技术，将传统仪表由硬件实现的功能改为由软件实现，同时采取模块化设计思路，简化了设计，避免了传统仪表的结构复杂、精度低、抗干扰能力差等缺点，可移植性好，不仅能够减少开发成本，还保证了轻型卡车组合仪表质量的可靠性。
文档编号B60K35/00GK201325334SQ20082020493
公开日2009年10月14日 申请日期2008年12月9日 优先权日2008年12月9日
发明者霞 张, 杨晴晴, 琴 程, 醋争科 申请人:奇瑞汽车股份有限公司