專利名稱：多功能汽車顯示儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種機(jī)動(dòng)車儀表，尤其涉及一種多功能汽車顯示儀表。
二背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的儀表采用模擬量的方式直接獲得被測(cè)對(duì)象的值，它不能進(jìn)行組合參數(shù)的測(cè)試和顯示，比如百公里油耗檢測(cè)，而且這種傳統(tǒng)儀表很難校正測(cè)量的誤差，同時(shí)傳統(tǒng)儀表的模擬量在傳輸過(guò)程中容易受到干擾使測(cè)量誤差增大，抗干擾的能力差，測(cè)量誤差增大的同時(shí)會(huì)給駕駛?cè)藛T造成不安全的因素，而且傳統(tǒng)的汽車外形不美觀。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種多功能汽車顯示儀表，通過(guò)改變現(xiàn)有汽車儀表的結(jié)構(gòu)，解決現(xiàn)有汽車儀表測(cè)量誤差大、誤差很難校正以及抗干擾能力差的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的具體方案是一種多功能汽車顯示儀表，其特征在于MCU的輸入端連接信號(hào)變換單元和鍵盤控制單元的輸出端，MCU的輸出端連接有顯示單元；信號(hào)變換單元的輸入端連接有被檢測(cè)對(duì)象，信號(hào)變換單元的輸出端連接有車門指示。
本方案在微控制單元(MCU)的輸入端連接有信號(hào)變換單元和鍵盤控制單元，輸出端連接有顯示單元，通過(guò)傳感器對(duì)被測(cè)對(duì)象的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，從而得到測(cè)量參數(shù)傳輸?shù)叫盘?hào)變換單元，最后傳輸?shù)組CU，MCU處理后傳輸?shù)斤@示單元顯示各參數(shù)。
采用上述方案的有益效果是提高了抗干擾的能力，信號(hào)易恢復(fù)；具有更多的智能性，能夠完成多參數(shù)及組合參數(shù)的測(cè)試和顯示，也為駕駛?cè)藛T提供警示，使行駛更安全；采用液晶顯示和背光增加了美感；并且以數(shù)字顯示，儀表更直觀。
四

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型中信號(hào)變換單元的原理框圖；
圖3是本實(shí)用新型中里程檢測(cè)的原理框圖；圖4是本實(shí)用新型中電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)的原理框圖；圖5是本實(shí)用新型中顯示單元的原理框圖；圖6是本實(shí)用新型的電子電路圖。
五具體實(shí)施方式
從圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6可知；本實(shí)用新型主要由液晶驅(qū)動(dòng)、背光驅(qū)動(dòng)、顯示電路、微控制單元(MCU)、車門指示、里程檢測(cè)、車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)、電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)、車門檢測(cè)，其中里程檢測(cè)、車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)、電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)、鍵盤控制單元組成，其特征在于MCU的輸入端連接信號(hào)變換單元和鍵盤控制單元的輸出端，MCU的輸出端連接有顯示單元；信號(hào)變換單元的輸入端連接有被檢測(cè)對(duì)象，信號(hào)變換單元的輸出端連接有車門指示。鍵盤控制單元主要由芯片ZLG7290、按鍵S3、S2、S1構(gòu)成，按鍵S3、S2、S1分別與芯片ZLG7290的8、9、10腳按鍵接口連接。微控制單元(MCU)的1腳和2腳(I2C總線)分別與芯片ZLG7290的20腳數(shù)據(jù)線和19腳時(shí)鐘線連接。
鍵盤輸入部分包括鍵盤陣列和鍵盤驅(qū)動(dòng)兩個(gè)部分，通過(guò)鍵盤驅(qū)動(dòng)完成去抖等處理之后獲得相應(yīng)的鍵值。
從圖2可知信號(hào)變換單元由里程檢測(cè)、車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)、電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)、車門檢測(cè)組成，其中里程檢測(cè)、車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)、電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)的輸出端分別與MCU連接，車門檢測(cè)的輸出端連接有車門指示。機(jī)油油量、燃油油量和電瓶電壓這三個(gè)參數(shù)都是將被測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)處理變成適合測(cè)量范圍的模擬信號(hào)，再經(jīng)過(guò)AD變換而獲得。車門位置檢測(cè)是通過(guò)傳感直接獲得車門的關(guān)閉情況，利用發(fā)光二極管進(jìn)行指示。
從圖3、圖6可知信號(hào)變換單元中的里程檢測(cè)由傳感器、計(jì)數(shù)器構(gòu)成，其中計(jì)數(shù)器的輸入端連接傳感器的輸出端，計(jì)數(shù)器與MCU之間傳輸信號(hào)。里程檢測(cè)由里程傳感器經(jīng)J1傳輸信號(hào)到微控制單元(MCU)的I/O端口，實(shí)現(xiàn)里程計(jì)數(shù)。里程數(shù)是通過(guò)里程傳感器將車輪的運(yùn)動(dòng)情況轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的方波信號(hào)，再經(jīng)過(guò)MCU檢測(cè)波形而獲得里程數(shù)。
從圖4、圖6可知信號(hào)變換單元中的電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)分別由信號(hào)調(diào)理、AD變換構(gòu)成，其中AD變換的輸入端連接有信號(hào)調(diào)理的輸出端，AD變換與MCU之間傳輸信號(hào)。機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)由傳感器I3輸入信號(hào)到微控制單元(MCU)的I/O端口，電瓶電壓檢測(cè)由電阻R5、R4組成，電阻R5、R4并接微控制單元(MCU)的I/O端口。燃油油量檢測(cè)由傳感器經(jīng)J2輸入信號(hào)到微控制單元(MCU)的I/O端口。
從圖5、圖6可知顯示單元由液晶驅(qū)動(dòng)、背光驅(qū)動(dòng)、顯示電路構(gòu)成，其中顯示電路的輸入端連接液晶驅(qū)動(dòng)、背光驅(qū)動(dòng)的輸出端，液晶驅(qū)動(dòng)和背光驅(qū)動(dòng)的輸出端連接MCU的輸出端。顯示單元主要由PCF8576、液晶板J11、J12、三極管Q1、Q2、Q3、ZLG7290構(gòu)成，ZLG7290的1腳與背光驅(qū)動(dòng)的三極管Q1連接，ZLG7290的23腳、24腳段選擇端口分別與三極管Q3、Q2連接。
液晶驅(qū)動(dòng)的液晶顯示顯示內(nèi)容有總的里程數(shù)，最小單位為1公里，每1公里刷新一次顯示；機(jī)油油量的狀態(tài)，檢測(cè)機(jī)油塞的信號(hào)顯示，并且當(dāng)達(dá)到8000公里未更換機(jī)油閃爍提示。機(jī)油油量狀態(tài)的顯示為每0.1公里刷新一次；車內(nèi)溫度；車外溫度；水箱的溫度；電瓶電壓；最近一次百公里油耗；本次加油后行駛的里程數(shù)，每0.1公里刷新一次顯示；所剩油量大約可以行駛的里程數(shù)；對(duì)于總的里程數(shù)、當(dāng)本次加油后行駛的里程數(shù)和百公里油耗需要在電瓶電壓由高于13V變?yōu)榈陀?3V的時(shí)候保存，在系統(tǒng)上電的時(shí)候讀出。背光顏色的切換，上電后背光不亮，每按一次鍵，顏色改變一次，先后順序?yàn)椴涣痢G→藍(lán)→青→紅→黃→紫→白→不亮。顯示內(nèi)容的切換，上電后顯示車內(nèi)溫度，每按一次鍵，顯示內(nèi)容改變一次，先后順序?yàn)檐噧?nèi)溫度→車外溫度→水箱溫度→電瓶電壓→百公里油耗→本次加油后大約可以行駛的里程數(shù)→剩余油量大約可以行駛的里程數(shù)。當(dāng)前行駛里程的清零。
從圖6可知信號(hào)變換單元中的車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)采用數(shù)字傳感器。數(shù)字傳感器經(jīng)J9、J10接入。溫度是通過(guò)數(shù)字溫度傳感器直接將溫度信號(hào)變?yōu)榉磻?yīng)溫度大小的數(shù)字值由MCU通過(guò)I2C接口讀回，經(jīng)過(guò)處理而獲得被測(cè)對(duì)象的溫度值。
信號(hào)變換單元中的車門檢測(cè)由開(kāi)關(guān)型霍爾傳感器、發(fā)光二極管構(gòu)成，其中傳感器的輸入端連接被測(cè)對(duì)象，輸出端連接有發(fā)光二極管。車門檢測(cè)主要由傳感器J5、J6、J7、J8、二極管D1、D2、D3、D4、電阻R12、R13、R14、R15組成，車門關(guān)閉情況指示通過(guò)發(fā)光二極管D1、D2、D3、D4顯示亮表示車門打開(kāi)，不亮表示車門關(guān)閉。
從圖6可知MCU采用的是C8051F300芯片。液晶驅(qū)動(dòng)采用的是PCF8576芯片。鍵盤控制單元和背光驅(qū)動(dòng)采用的是ZLG7290芯片。
其中MCU采用的是Cygnal的C8051F300，它是51內(nèi)核的單片機(jī)具有極高的性價(jià)比，內(nèi)部集成了高精度的晶振、電壓檢測(cè)、8通道的AD和I2C接口；液晶驅(qū)動(dòng)采用的是Philips的PCF8576，它是I2C接口的字符型的LCD驅(qū)動(dòng)控制器，它有4背級(jí)和40顯示段輸出；鍵盤和顯示驅(qū)動(dòng)采用的是ZLG7290，它通過(guò)I2C接口與MCU連接，它可以驅(qū)動(dòng)64只獨(dú)立的LED和64個(gè)按鍵；電源部分采用了TI的UA7805C和S818A33分別提供5V和3.3V。
本實(shí)用新型的工作原理為車門關(guān)別情況的檢測(cè)，車門關(guān)閉情況的檢測(cè)直接采用硬件的方式。J5、J6、J7和J8分別接到用于車門檢測(cè)的霍耳開(kāi)關(guān)上。當(dāng)磁體接近霍耳開(kāi)關(guān)，輸出低電壓，這時(shí)發(fā)光二極管不亮，表明車門也關(guān)閉；當(dāng)磁體遠(yuǎn)離霍耳開(kāi)關(guān)，輸出高電平，這時(shí)發(fā)光二極管點(diǎn)亮，表明車門打開(kāi)；背光顏色的切換，當(dāng)按鍵S1被按下時(shí)，ZLG7290獲得鍵值，通過(guò)程序判斷是否需要進(jìn)行背光顏色的切換，若需要，則給ZLG7290一定的值，從而在ZLG7290的ABC段置相應(yīng)的信號(hào)，經(jīng)Q1、Q2和Q3驅(qū)動(dòng)背光的LED；顯示內(nèi)容的切換，液晶顯示部分共分四個(gè)區(qū)域最上部分，顯示總的里程數(shù)；接著是機(jī)油油量的狀態(tài)；接下來(lái)是組合功能的顯示，包括車內(nèi)溫度、車外溫度、水箱溫度、電瓶電壓、百公里油耗、本次加油后行駛的里程數(shù)和所剩油量大約可以行駛的里程數(shù)；最下面是本次加油后行駛的里程數(shù)和所剩油量大約可以行駛的里程數(shù)兩個(gè)參量的圖標(biāo)。當(dāng)按鍵S2被按下時(shí)根據(jù)不同的顯示內(nèi)容，從相應(yīng)的傳感器上獲得被測(cè)對(duì)象的值，經(jīng)過(guò)MCU的處理，獲得被測(cè)對(duì)象的值，將這些值傳到液晶驅(qū)動(dòng)模塊PCF8576中，從而顯示出測(cè)量值，或者經(jīng)計(jì)算組合得到的值。當(dāng)前行駛里程數(shù)的清零，當(dāng)按鍵S3被按下時(shí)，MCU判斷鍵值，把本次加油后行駛的里程數(shù)清零。
權(quán)利要求1.一種多功能汽車顯示儀表，其特征在于MCU的輸入端連接信號(hào)變換單元和鍵盤控制單元的輸出端，MCU的輸出端連接有顯示單元；信號(hào)變換單元的輸入端連接有被檢測(cè)對(duì)象，信號(hào)變換單元的輸出端連接有車門指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能汽車顯示儀表，其特征在于信號(hào)變換單元由里程檢測(cè)、車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)、電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)、車門檢測(cè)組成，其中里程檢測(cè)、車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)、電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)的輸出端分別與MCU連接，車門檢測(cè)的輸出端連接有車門指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能汽車顯示儀表，其特征在于信號(hào)變換單元中的里程檢測(cè)由傳感器、計(jì)數(shù)器構(gòu)成，其中計(jì)數(shù)器的輸入端連接傳感器的輸出端，計(jì)數(shù)器與MCU之間傳輸信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能汽車顯示儀表，其特征在于信號(hào)變換單元中的電瓶電壓檢測(cè)、機(jī)油狀態(tài)檢測(cè)、燃油油量檢測(cè)分別由信號(hào)調(diào)理、AD變換構(gòu)成，其中AD變換的輸入端連接信號(hào)調(diào)理的輸出端，AD變換與MCU之間傳輸信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能汽車顯示儀表，其特征在于顯示單元由液晶驅(qū)動(dòng)、背光驅(qū)動(dòng)、顯示電路構(gòu)成，其中顯示電路的輸入端連接液晶驅(qū)動(dòng)、背光驅(qū)動(dòng)的輸出端，液晶驅(qū)動(dòng)和背光驅(qū)動(dòng)的輸出端連接MCU的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能汽車顯示儀表，其特征在于信號(hào)變換單元中的車內(nèi)溫度檢測(cè)、車外溫度檢測(cè)、水箱溫度檢測(cè)采用數(shù)字傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能汽車顯示儀表，其特征在于MCU采用的是C8051F300芯片。
專利摘要一種多功能汽車顯示儀表，其特征在于MCU的輸入端連接信號(hào)變換單元和鍵盤控制單元的輸出端，MCU的輸出端連接有顯示單元；信號(hào)變換單元的輸入端連接有被檢測(cè)對(duì)象，信號(hào)變換單元的輸出端連接有車門指示。本實(shí)用新型提高了抗干擾的能力，信號(hào)易恢復(fù)；具有更多的智能性，能夠完成多參數(shù)及組合參數(shù)的測(cè)試和顯示，也為駕駛?cè)藛T提供警示，使行駛更安全；采用液晶顯示和背光增加了美感；并且以數(shù)字顯示，儀表更直觀。
文檔編號(hào)B60K35/00GK2649400SQ20032011440
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月1日
發(fā)明者陳旻, 沈渝平, 趙德春 申請(qǐng)人:陳旻, 沈渝平, 趙德春