一種通用的汽車儀表信號轉換器設計

　　摘要：針對汽車改裝應用，論述了一種通用的汽車儀表信號轉換器的設計方法及實現(xiàn)，轉換器通過串口與PC機通信，下載改裝前后的汽車配置參數(shù)，并將參數(shù)配置存儲在非易失性存儲器中。轉換器根據(jù)參數(shù)配置實現(xiàn)低通濾波閾值可編程的自適應脈沖采集，采集并計算改裝后的發(fā)動機轉速和車速脈沖，根據(jù)參數(shù)配置進行頻率轉換，計算并輸出經(jīng)過頻率轉換后、與原車儀表相匹配的轉速脈沖和車速脈沖，使得原車儀表繼續(xù)準確實時地顯示發(fā)動機轉速和車速信息。

　　引言

　　在汽車儀表盤中，發(fā)動機轉速表和車速表是兩個非常重要的量表，轉速表采集發(fā)動機轉速傳感器脈沖，指示當前發(fā)動機轉速，反映發(fā)動機的工作狀況，車速表采集車速傳感器脈沖，指示當前車速及其變化。目前車輛改裝日漸普遍，發(fā)動機、變速箱及輪胎改裝都會造成發(fā)動機轉速表和車速表的指示錯誤，發(fā)動機改裝前后的轉速脈沖數(shù)不一致會造成轉速表顯示錯誤，導致發(fā)動機出現(xiàn)故障時無法及時發(fā)現(xiàn)。變速箱或輪胎改裝前后的車速傳感器脈沖數(shù)或輪胎直徑不一致會造成車速表顯示錯誤，由于無法正確反映當前車速，便很難達到經(jīng)濟時速，同時當存在超速現(xiàn)象時也無法及時發(fā)現(xiàn)。本文通過對汽車儀表轉速表及車速表原理的分析，設計實現(xiàn)了一款通用的儀表信號轉換器，實現(xiàn)改裝前后的發(fā)動機轉速和車速脈沖的頻率轉換，使得原車儀表繼續(xù)準確實時地顯示發(fā)動機轉速和車速信息。

　　總體方案設計

　　為了實現(xiàn)信號轉換器的通用性，首先需要根據(jù)原車配置和改裝配置進行參數(shù)下載以實現(xiàn)適配，適配后信號轉換器根據(jù)配置參數(shù)的變化實現(xiàn)發(fā)動機轉速和車速信號的頻率轉換。

　　信號轉換器實現(xiàn)脈沖采集、脈沖輸出、參數(shù)下載、參數(shù)存儲、參數(shù)故障提示等功能，下載參數(shù)時，通過自定義的協(xié)議和PC軟件，以串口通信的方式下載改裝前后的發(fā)動機轉速傳感器脈沖數(shù)、車速傳感器脈沖數(shù)及輪胎直徑，轉換器將參數(shù)配置存儲在非易失性存儲器中。在具體應用時，轉換器根據(jù)改裝發(fā)動機轉速傳感器脈沖數(shù)調(diào)整轉速脈沖采集電路的濾波頻率，根據(jù)改裝車速脈沖傳感器脈沖數(shù)和輪胎直徑調(diào)整車速脈沖采集電路的濾波頻率，然后采集并計算發(fā)動機轉速值和車速值，根據(jù)轉速值和原車發(fā)動機轉速傳感器脈沖數(shù)計算并輸出與原車儀表匹配的轉速脈沖，根據(jù)車速值、原車車速傳感器脈沖數(shù)和輪胎直徑計算并輸出與原車儀表匹配的車速脈沖。

　　硬件設計

　　系統(tǒng)結構

　　信號轉換器包括脈沖輸入接口、脈沖輸出接口和參數(shù)配置接口，其硬件電路主要包括四個部分：可調(diào)整濾波頻率的脈沖采集電路、脈沖輸出電路、RS232串口通信電路、LED指示電路，RS232串口通信實現(xiàn)參數(shù)配置，LED指示轉換器是否已經(jīng)下載參數(shù)，轉換器硬件結構如圖1所示?！　?/p>