一种车速里程表的电路结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车仪表的技术改进领域，特别涉及一种车速里程表的电路结构。
【背景技术】
[0002]车速里程表是汽车仪表中的一个重要仪表，主要指示汽车的行驶速度及显示日记里程和累计里程，在汽车行驶中起着重要的作用，甚至影响行驶的安全，在汽车零部件中属于国家法定计量产品。最先的车速里程表是机械式结构，由软轴驱动车速里程表中带有磁钢的驱动轴，驱动轴旋转产生的磁场与该磁场在金属感应罩内所产生的电流相互作用而产生的作用力来指示汽车行驶的速度。随着科学技术的进步，电子技术的不断发展，交叉线圈式的车速里程表应运而生。但是，这种结构存在着工艺复杂，生产效率低，质量不易保证等问题，且交叉线圈的技术应用已多年，与当今市场的主流产品比较已相对落后。
[0003]针对上述问题，为了提高产品质量，改善生产工艺，提供一种新型的车速里程表的电路结构，达到提高车速里程表的可靠性，降低成本，提升产品技术挡次的目的。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种车速里程表的电路结构，达到提高车速里程表的可靠性，降低成本，提升产品技术挡次的目的。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种车速里程表的电路结构，其特征在于:所述的电路结构包括车速信号采集单元采集的车速信号通过信号处理电路接入单片机;单片机完成对数据和信号的处理和转化后，驱动步进电机运转带动车速指示单元的仪表指针转动，指示汽车当前行驶速度。
[0006]所述的车速信号采集单元为霍尔传感器。
[0007]所述的单片机将信号转换成可清零的里程小计以及不可清零的总累计里程计数数据，总累计里程送入EEPROM存储并通过IXD里程显示单元显示出来。
[0008]所述的单片机同时连接掉电保护电路对总累计里程实施掉电保护。
[0009]所述的单片机连接单次里程清零电路，对里程小计设置小计里程清零，以便于下次进行单次里程计数。
[0010]所述的单片机的型号为AT89S52。
[0011]所述的信号处理电路包括电阻Rl与R2对霍尔车速传感器输入信号进行限幅，电阻R3与电容C1是对限幅后的信号进行滤波，晶体管NPN9014对滤波后的信号放大整形，形成触发脉冲传递给单片机;同时设有电容C2进行再次滤波消除输入的脉冲毛刺使更其平滑。
[0012]所述的车速信号采集单元输出的脉冲信号的频率是与车速成正比，计算公式如下:
[0013]里程数X=(总接受到的脉冲数)/(速比X传感器极对数)，单位为千米，其中:速比= 637，传感器极对数=8;
[0014]车速V=(3600 X单位时间内的脉冲数)/(速比X传感器极对数)，单位为千米/小时，其中:速比=637，传感器极对数=8。
[0015]所述的掉电保护电路在系统掉电后，电容将储存的电能传递给整个系统，让整个系统维持一段时间，在这段时间中将需要保护的数据写入EEPROM中保护起来。
[0016]—种车速里程表的电路结构，由于采用上述的结构，本发明精度高、体积小、可视性好、通用性强。显示的信息量多且有储存功能。同时采用步进电机驱动，车速最大量程为140km/h，最小分度为5km/h。当车速稳定变化时，车速表指针运功平稳。在任一恒定速度下，指针摆动范围不超过lkm/h。
【附图说明】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明；
[0018]图1为本发明一种车速里程表的电路结构的结构示意图；
[0019]图2为本发明一种车速里程表的电路结构中单片机时钟芯片的电路图；
[0020]图3为本发明一种车速里程表的电路结构中信号处理电路的电路图；
[0021]图4为本发明一种车速里程表的电路结构中掉电保护电路的电路图；
[0022]图5为本发明一种车速里程表的电路结构中单词里程清零电路的电路图；
[0023]图6为本发明一种车速里程表的电路结构中里程显示单元的电路图；
[0024]图7为本发明一种车速里程表的电路结构中步进电机的控制电路图；
[0025]在图1中，1、单片机;2、车速信号采集单元;3、信号处理电路;4、步进电机;5、车速指示单元;6、里程显示单元;7、掉电保护电路;8、单次里程清零电路。
【具体实施方式】
[0026]本发明包括包括车速信号采集单元2采集的车速信号通过信号处理电路3接入单片机I;单片机I完成对数据和信号的处理和转化后，驱动步进电机4运转带动车速指示单元5的仪表指针转动，指示汽车当前行驶速度。车速信号采集单元2为霍尔传感器。
[0027]单片机I将信号转换成可清零的里程小计以及不可清零的总累计里程计数数据，总累计里程送入EEPROM存储并通过里程显示单元6显示出来。单片机I同时连接掉电保护电路7对总累计里程实施掉电保护。单片机I连接单次里程清零电路8，对里程小计设置小计里程清零，以便于下次进行单次里程计数。
[0028]如图1所示，本发明主要由霍尔传感器、AT89S52单片机1、步进电机4和LCD液晶显示单元5几部分组成。即由霍尔传感器完成对汽车状态信号的采集，将采集到的信号处理后传递给单片机I，单片机I完成对数据和信号的处理和转化后，输出信号通过X12.017驱动步进电机4，步进电机4运转带动仪表指针的转动，指示汽车当前行驶速度。同时单片机I将信号转换成可清零的里程小计以及不可清零的总累计里程计数数据，总累计里程送入EEPROM存储，由HD44780LCM液晶屏显示出来。对总累计里程实施掉电保护，对里程小计设置小计里程清零按键，以便于下次进行单次里程计数。
[0029]如图2所示，本发明采用内部时钟方式，AT89S52内部有一个用于构成振动器的高增益反向放大器，该高增益反向放大器的输入端为XTALl，输出端为XTAL2这两个引脚跨接在石英晶体振动器和两个微调电容两端。在本设计中，由于汽车行驶速度较快，对单片机运行速度的要求也就高，继而对晶体振荡频率要求也较高，而晶体的振荡频率范围通常是1.2MHz?12MHz，所以在本设计中晶振选择12MHz，两个电容都取30pF，这样才能保证实时的反应出汽车的行驶速度。
[0030]如图3所示，本发明选用了 UGS-3040T霍尔集成式传感器，通过霍尔传感器得来的车速信号，属于不规则不符合要求的方波信号，如果直接将这样的信号传给微处理器进行脉冲计数，不规则的频率信号会导致脉冲计数发生错误，在设计时就必须进行信号处理，先经过限幅、滤波、施密特触发器整形、反相器反相才能符合要求，这就是前置电路的作用，其车速里程表的前置电路如图3。对本次前置电路分析如下:电阻Rl与R2对霍尔车速传感器输入信号进行限幅，而R3与Cl是对限幅后的信号进行滤波，NPN9014对滤波后的信号放大整形。当A点为低电平时NPN不能导通，B点处于高电平，当A点为高电平时NPN导通，B点与地相连处于低电平，从而形成触发脉冲传递给单片机P3.4和P3.5 口，不过在此之前要通过C2进行再次滤波消除输入的脉冲毛刺使更其平滑。
[0031]本设计中的车速与里程的设计通过TO与Tl来实现的。TO是用来计脉冲数，Tl是用来计时的，通过脉冲数与速比的换算，可以得出里程，通过LCD显示，再与定时结合起来，计算出脉冲的周期，可以计算出车速并由指针指示。
[0032]在本设计中以速比是637:1的为例说明计算的原理:速比637:1，说明此车的传感轴每转637圈此车就行了 I公里。传感轴每转一圈就产生八个脉冲，于是637X8就是汽车行走I公里产生的脉冲数，将此脉冲数为标准，用实际产生的脉冲数来除以637X8，取整数就是里程数。通常取637 X0.8作为标准，用来记录0.1公里的里程数。这样当脉冲信号输入到TO引脚的时候，TO引脚的计数功能记录脉冲的个数，当脉冲数达到637 X 0.8时，就产生一个中断将里程数保存到存储器，从而得到里程。同时总累计里程送入EEPROM存储。Tl引脚在这里的作用是辅助TO引脚计算频率的。Tl工作在定时方式，设定定时器工作方式I。当工作方式控制寄