詳解基于CAN總線的汽車儀表系統(tǒng)設(shè)計―核心電路模塊設(shè)計

作者：時間：2018-08-14 來源：網(wǎng)絡(luò)

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本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/201808/386766.htm

傳感器的采樣信號(車速或轉(zhuǎn)速)由INPUT輸入，先經(jīng)C18電容濾波后，然后經(jīng)R31限流，由C15、R32、D7組成的回路對其進(jìn)行穩(wěn)壓，再通過R33、R34對其進(jìn)行分流后輸送到晶體管QS對信號進(jìn)行放大處理，將放大的信號輸送給MCU。如此脈沖信號調(diào)理電路有兩路，其中的電阻和電容的值略有不同，其結(jié)構(gòu)和原理是-樣的。INPUT分別對應(yīng)儀表外殼背面接插件中車速信號和轉(zhuǎn)速信號的輸入，與H128的16位定時計數(shù)器接口分別連接，其中車速信號輸入PT7和轉(zhuǎn)速信號輸入PT6分別與MCU上的引腳相對應(yīng)。

A/D轉(zhuǎn)換電路

H128帶8路10位轉(zhuǎn)換精度的A/D接口，可直接與外部模擬信號相連接。本系統(tǒng)中的模擬量有燃油表、電壓測量電路、輪胎氣壓測量電路。其中背光調(diào)節(jié)電路也屬于模擬信號，在PWM電解電路中有作單獨介紹。燃油液位傳感器是用于檢測燃油箱的油量，其是采用浮子式傳感器，屬于模擬量輸出型液位傳感器，由浮子、內(nèi)裝滑動電阻的本體以及連接這兩者的浮子臂構(gòu)成，浮子可隨液面上、下移動。油箱內(nèi)存油面高、低變化時，引起浮子位置的高、低變化，在滑線變阻上取得不同的電阻值，即得知油面得高度。蓄電池電壓本身就是-個模擬量，故無需任何其他傳感器。蓄電池電壓的測量比較簡單，該電壓的正常值為+24V。波動范圍在 +lsv~3Zv之間。因H128中的周D輸入端要求輸入電壓為+5V，故需將蓄電池電壓串接電阻的方式對其進(jìn)行1/7分壓、進(jìn)行低通濾波后再送入 H128中A/D輸入引腳。

輪胎壓力監(jiān)測系統(tǒng)簡稱開Ms(五m。preesur。 monitoringsystem)，主要用于自動、實時監(jiān)測汽車在行駛過程中輪胎氣壓的狀態(tài)，并對輪胎漏氣和低氣壓進(jìn)行報警，以保障行車安全。開MS主要有直接式和間接式二類產(chǎn)品。間接式?jīng)]有壓力傳感器，它依靠系統(tǒng)的輪速傳感器來比較輪胎之間的轉(zhuǎn)速差別，以達(dá)到監(jiān)視胎壓的變化。因為胎壓的降低會引起輪胎直徑的減小，進(jìn)而引起車速的減少;而直接式是依靠安裝在輪胎內(nèi)的壓力和溫度傳感器將輪胎內(nèi)的壓力、溫度數(shù)據(jù)以無線電波方式傳送到接收器上，將所得的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化后輸出到液晶屏上進(jìn)行顯示，使駕車者能隨時知曉輪胎的壓力和溫度的變化情況〔刊。汽車這些參數(shù)的傳感器輸出-般為變化的電壓或電流信號，變化速度比較慢-般不是很明顯。在前置處理中先將這些變化的電阻信號轉(zhuǎn)換為電壓，并將電壓信號調(diào)整到0-SV范圍內(nèi)，然后經(jīng)過相應(yīng)的信號處理模塊處理后，送入MCU 控制器的10位A/D轉(zhuǎn)換輸入端，進(jìn)行相應(yīng)的A用轉(zhuǎn)換。模擬信號A/D轉(zhuǎn)換電路硬件如圖4-11所示，

其中CONV代表電壓模擬信號，CONT氣壓、溫度傳感器信號，CONF代表燃油傳感器信號輸入接口，vCcZ代表12v電壓，PAD04、PAD05、 RAD06分別對應(yīng)H128的A/D轉(zhuǎn)換接口。除了電壓信號先經(jīng)過R36與R37七分壓后，其他模擬信號經(jīng)限流電阻后與習(xí)D轉(zhuǎn)換接口相連接。為了保證A /D轉(zhuǎn)換的精度，要給模塊加穩(wěn)定的參考電平輸入。VCCZ經(jīng)過R41、R42電阻分壓后，經(jīng)過限流電阻與參考電壓高電平VRH相連接，參考電壓低電平 VRL直接接地。

液晶屏的電路設(shè)計

4.6.1 LCD特點

液晶顯示器LCD(liqu記 crystaldisPlay)作為電子信息產(chǎn)品的主要顯示器件，與其他類型顯示部件比較，有其自身的特點，概括如下:

1)低電壓微功耗:工作電壓-般為3-SV，每平方厘米液晶顯示屏工作電流為以級;

2)使用壽命長:本身沒有劣化問題，注意防護(hù)與使用，能使用很長時間;

3)被動顯示:LCD顯示是借助外部環(huán)境光線的反射，越強則現(xiàn)實內(nèi)容越清晰，不容易引起疲勞;

4)顯示量大易于彩色化:與CRT相比，LCD沒有蔭罩限制，像素可以做的很小，彩色化方法很多，也可以做的很逼真;

5)無電磁輻射:CRT工作時會產(chǎn)生X射線及其他電磁輻射，影響環(huán)境與人的身體，LCD則不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。

4.6.2 LCD分類

LCD分類方法有很多，按顯示內(nèi)容分類有字段型(或筆段型)、點陣字符型、和點陣圖型三種。字段型LCD是指以長條筆畫狀顯示像素組成的液晶顯示器件。字段型LCD主要以7段顯示最為常用，也包括專門為LCD設(shè)計的固定圖形和少量漢字。點陣字符型LCD是指顯示的基本單元由-定數(shù)量的點陣組成，專門用于現(xiàn)實數(shù)字、字母、常用圖形符號及少量自定義符號和漢字。這類顯示器把LCD控制器、點陣驅(qū)動器、字符存儲器等全做在-塊PCB印刷電路板上，構(gòu)成應(yīng)用的顯示模塊。點陣圖形除了可現(xiàn)實字符外，還可顯示各種圖形信息、漢字等，顯示自由度大、顯示精度高。常見的模塊點陣從80只32點陣到 640x480點陣不等。

4.6.3 LCD選取

本系統(tǒng)LcD選取為北京青云公司的帶背光LcM192642腳l，機械規(guī)格和特征如表4-2所示: