專利名稱：車輛電子顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電子顯示系統(tǒng)，更具體的說，涉及一種直觀對車輛狀態(tài)進行顯示的車輛電子顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，摩托車、汽車行駛中的各種狀態(tài)數(shù)據(jù)、信息大多采用各類機械式儀表，分別進行記錄、顯示。所需的各種信號一般通過機械傳感器直接送至機械儀表顯示。例如，機械式儀表所取的速度、轉(zhuǎn)速信號是通過軟軸與輪觳或發(fā)動機減速器聯(lián)接的軟軸機械旋轉(zhuǎn)量得到，里程是通過軟軸機械計數(shù)器得到，這些機械儀表分別安裝在駕駛室前部面板上，占用面積大。機械儀表在強烈振動、高溫、低溫、濕熱等工作環(huán)境中，性能不穩(wěn)定，壽命不長，長時間使用后由于磨損等天然因素，會導(dǎo)致讀數(shù)不準(zhǔn)確。并且車速里程表所采用的軟軸，容易磨損或折斷，倒車還要減少總里程，可靠性不高。此外，現(xiàn)在機動車輛一般還沒有對一些信號的自動監(jiān)視報警及控制裝置，不利于安全行車。
實用新型內(nèi)容本實用新型解決的技術(shù)問題是提供一種更可靠的車輛電子顯示系統(tǒng)，以進一步完善車輛狀態(tài)顯示功能，使車輛顯示系統(tǒng)示值更加準(zhǔn)確可靠，有利于安全行車，且性能穩(wěn)定，壽命更長。
為解決上述問題，本實用新型提供的車輛電子顯示系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，用于采集車輛的各種狀態(tài)信息；
中央處理器，與所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備連接，用于控制啟動數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備采集車輛的各種狀態(tài)信息并將所述采集的車輛的各種狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的需顯示的數(shù)據(jù)；顯示設(shè)備，與所述中央處理器連接，用于對經(jīng)所述中央處理器處理后的需顯示的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)顯示。
其中，所述的數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備包括模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路，用于采集車輛中的各種模擬量狀態(tài)信息并進行相應(yīng)濾波整形處理，其中所述模擬狀態(tài)信息包括燃油量、水箱水溫以及電瓶電壓；脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路，用于采集車輛中的各種脈沖量狀態(tài)信息并進行相應(yīng)濾波整形處理，其中所述脈沖量狀態(tài)信息包括車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
其中，所述顯示設(shè)備包括模擬譯碼顯示電路，用于根據(jù)譯碼控制以模擬顯示方式顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)；數(shù)字譯碼顯示電路，用于根據(jù)譯碼控制以數(shù)字顯示方式顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)。
其中，所述模擬譯碼顯示電路包括模擬顯示電路，用于通過分段共陰或共陽的若干組發(fā)光二極管以模擬顯示方式模擬顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)；模擬譯碼驅(qū)動電路，用于提供所述各組發(fā)光二極管的相應(yīng)陽極或陰極驅(qū)動；模擬顯示時序驅(qū)動電路，用于提供所述各組發(fā)光二極管的相應(yīng)陰極或陽極驅(qū)動。
其中，所述數(shù)字譯碼顯示電路包括數(shù)字顯示電路，用于通過分段共陰或共陽的若干組發(fā)光二極管以數(shù)字顯示方式顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)；數(shù)字譯碼驅(qū)動電路，用于提供所述發(fā)光二極管的相應(yīng)陽極或陰極驅(qū)動；數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路，用于提供所述發(fā)光二極管的相應(yīng)陰極或陽極驅(qū)動。
最好，還包括調(diào)光設(shè)備，用于根據(jù)手動控制或車載開光控制或電源自動調(diào)節(jié)控制方式調(diào)節(jié)顯示設(shè)備亮度。
最好，還包括單次/總里程切換設(shè)備，用于根據(jù)觸發(fā)開關(guān)控制實現(xiàn)單次里程與總里程顯示的切換。
最好，還包括背光照明設(shè)備，用于根據(jù)車載開關(guān)控制給顯示設(shè)備提供背景光源，所述背景光源采用發(fā)光二極管或冷光材料；檔位顯示設(shè)備，用于根據(jù)車載開關(guān)控制指示機動車當(dāng)前工作檔位。
最好，還包括指示/報警設(shè)備，用于根據(jù)車載開關(guān)控制提供遠(yuǎn)光指示、左右轉(zhuǎn)向指示、門開關(guān)指示、安全帶指示、充電指示、機油壓力報警、ABS報警、手剎報警。
最好，所述中央處理器采用PIC系列單片機；所述模擬/數(shù)字譯碼驅(qū)動電路均采用74HC595或74HC164；所述模擬數(shù)字時序驅(qū)動電路采用CD4017和ULN2003。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果1、本實用新型應(yīng)用在機動車上，能直觀、準(zhǔn)確、可靠地顯示機動車速度、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、單次里程/總里程、水箱水溫、燃油量、機油壓力、電瓶電壓、檔位等。其中車速可同時采取二種方式顯示數(shù)字顯示和模擬顯示。里程可只用數(shù)字顯示，其余被測量(轉(zhuǎn)速、水溫、油量、電壓)一般采用模擬顯示，若有必要，也可采用數(shù)字顯示。
2、本實用新型，當(dāng)車速、轉(zhuǎn)速、油量、水溫、電壓達到或超過規(guī)定報警點時，能準(zhǔn)確報警。報警方式有聲、光、閃爍和語音報警，根據(jù)需要采用其中一種報警方式或幾種報警方式的組合，這對于安全行車是十分有利的。
3、本實用新型通用性很強，可以方便地設(shè)計成不同種類、不同型號的汽車或摩托車相配套的儀表總成。


圖1是本實用新型車輛電子顯示系統(tǒng)的優(yōu)選實施例組成框圖；圖2a是圖1所示應(yīng)用于汽車的中央處理系統(tǒng)的實施例電路圖；圖2b是圖1所示應(yīng)用于摩托車的中央處理系統(tǒng)的實施例電路圖；圖3a是應(yīng)用于汽車的圖1所示數(shù)字顯示譯碼驅(qū)動電路圖；圖3b是應(yīng)用于摩托車的數(shù)字顯示譯碼驅(qū)動電路圖；圖4是圖1所示模擬顯示譯碼驅(qū)動電路圖；圖5是圖1所示模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路圖；圖6是圖1所示脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路圖；圖7是圖1所示模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路圖；圖8是圖1所示自動調(diào)光電路圖；圖9是圖1所示蜂鳴器/語言報警電路圖；圖10是圖1所示指示/報警燈電路圖；圖11是圖1所示背光照明電路圖；圖12是圖1所示單次/總里程切換電路圖；圖13是圖1所示檔位顯示電路圖；圖14是圖1所示電源電路圖。
具體實施方式
圖1是本實用新型車輛電子顯示系統(tǒng)的優(yōu)選實施例的電路組成框圖。如圖1所示，本實施例中車輛電子顯示系統(tǒng)包括
中央處理系統(tǒng)1，與所述中央處理系統(tǒng)1連接并向所述中央處理系統(tǒng)1發(fā)送采集的車輛狀態(tài)信息的脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路5以及模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路6，以及與所述中央處理系統(tǒng)1相連并向所述中央處理指示進行單次/總里程切換的單次/總里程切換電路11，以及受中央處理系統(tǒng)1控制，用于顯示的數(shù)字譯碼驅(qū)動電路2a、數(shù)字顯示電路2b、模擬譯碼驅(qū)動電路3a、模擬顯示電路3b、模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路4；受所述中央處理系統(tǒng)控制，進行蜂鳴/語音報警的蜂鳴器/語音報警電路8；對所述數(shù)字譯碼驅(qū)動電路2a和模擬譯碼驅(qū)動電路3a進行控制調(diào)整顯示亮度的自動調(diào)光電路7；用于控制的車載開關(guān)14，以及受所述車載開關(guān)控制的指示/報警燈電路9、背光照明電路10、檔位顯示電路12；另外還包括電源電路13用于提供所需電源。
需要說明的是，上述組成電路中，中央處理系統(tǒng)1、數(shù)字譯碼驅(qū)動電路2a、數(shù)字顯示電路2b、模擬譯碼驅(qū)動電路3b、模擬顯示電路3a、模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路4、脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路5、模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路6是本實用新型電子顯示的中心組成部分，其中脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路5、模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路6構(gòu)成本實用新型中的數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，用于采集車輛的各種狀態(tài)信息；而中央處理系統(tǒng)1實現(xiàn)操作控制功能，其最基本的功能是用于控制啟動數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備采集車輛的各種狀態(tài)信息并將所述采集的車輛的各種狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的量化數(shù)據(jù)。
數(shù)字譯碼驅(qū)動電路2a、數(shù)字顯示電路2b、模擬譯碼驅(qū)動電路3a、模擬顯示電路3b、模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路4用于對經(jīng)所述中央處理器轉(zhuǎn)換后的量化數(shù)據(jù)進行相應(yīng)顯示。顯示方式有兩種模擬顯示方式和數(shù)字顯示方式，其中模擬顯示方式由模擬譯碼驅(qū)動電路3a、模擬顯示電路3b、模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路4實現(xiàn)，數(shù)字顯示方式則由數(shù)字譯碼驅(qū)動電路2a、數(shù)字顯示電路2b以及模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路4實現(xiàn)。
下面結(jié)合具體的電路圖對上述組成電路分別進行詳細(xì)說明。
圖2a是圖1所示中央處理系統(tǒng)應(yīng)用于汽車的實施例電路圖。本實施例采用Microchip公司PIC系列單片機和外掛存儲器構(gòu)成。在圖2中，IC1A采用PIC16F72或采用PIC系列其它型號的CPU，如PIC16F73、PIC16F872、PIC16F874以及PIC16F71X系列。這些CPU都內(nèi)含A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換、硬件看門狗。有的CPU還內(nèi)含EEPROM(E2)非易失性存儲器，可根據(jù)CPU的這些特性以及應(yīng)用目的不同進行選擇。由于CPU內(nèi)含A/D轉(zhuǎn)換功能，可把采集到的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。在汽車數(shù)顯儀表上，不使用內(nèi)含E2，而采用采用FM系列存儲器存儲總里程和單次里程，F(xiàn)M系列存儲器，它以總線速度進行寫操作，無延時，特別適合于在汽車這樣的高噪聲環(huán)境下存儲數(shù)據(jù)。例如外掛特殊存儲器IC8，它的擦寫次數(shù)比EEPROM高一萬倍。這樣總里程設(shè)計值可遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于50萬公里。
圖2b是圖1所示應(yīng)用于摩托車的中央處理系統(tǒng)的實施例電路圖。
本實施例中所述中央處理系統(tǒng)除了可采用上述汽車顯示控制使用的CPU外，還可采用價格更為低廉的單片機PIC16F676等。單片機PIC16F676內(nèi)含時鐘振蕩，因此不需外接晶振。同時，摩托車對總里程要求不高，可直接采用內(nèi)含E2存儲里程。
請一并參考圖3a、圖3b，圖3a是應(yīng)用于汽車的圖1所示數(shù)字顯示譯碼驅(qū)動電路圖。圖3b是應(yīng)用于摩托車的數(shù)字顯示譯碼驅(qū)動電路圖。所述數(shù)字顯示譯碼驅(qū)動電路(LED陽極驅(qū)動)由兩部分構(gòu)成由IC2 74HC595串入/并出(8位并行輸出)移位寄存器構(gòu)成數(shù)字譯碼3A，另一部分由LED發(fā)光二極管構(gòu)成數(shù)字顯示3A′。其中由三位LED發(fā)光二極管構(gòu)成車速數(shù)字顯示(三位整數(shù)，分辨率為1Km/h)，由六位或五位LED發(fā)光二極管構(gòu)成里程顯示。汽車?yán)锍田@示由六位發(fā)光二極管構(gòu)成，六位整數(shù)顯示總里程，切換后，三位整數(shù)一位小數(shù)顯示單次里程；摩托車?yán)锍田@示由五位發(fā)光二極管構(gòu)成，五位整數(shù)顯示總里程，切換后單次里程由三位整數(shù)一位小數(shù)顯示。在IC2中6端口、30端口、31端口、32端口分別與圖2a、圖2b中央處理系統(tǒng)IC1A或IC1B中F、L、K、J端口相連接。車速數(shù)字顯示三個共陰端口11、12、13分別與圖5模擬和數(shù)字顯示用時序驅(qū)動電路的IC5中O、P、Q端口相聯(lián)接。
從上述電路結(jié)構(gòu)可以看出，車速數(shù)字顯示和里程數(shù)字顯示所用的LED發(fā)光二極管，它的陽極受控于由IC2構(gòu)成的數(shù)字顯示譯碼驅(qū)動電路(LED陽極驅(qū)動)；它的陰極受控于圖5模擬顯示和數(shù)字顯示用時序驅(qū)動電路(LED陰極驅(qū)動)。這樣在LED陽極驅(qū)動和LED陰極驅(qū)動的同步控制下，就實現(xiàn)了掃描顯示的功能。要提高數(shù)字顯示的分辨率，只須增加小數(shù)點后發(fā)光二極管的位數(shù)就可以實現(xiàn)；要擴大里程顯示量，只須增加發(fā)光二極管整數(shù)位就可以實現(xiàn)。而中央處理系統(tǒng)實時計算和處理的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實用精度。
圖4是圖1所示模擬顯示譯碼驅(qū)動電路圖；所述模擬顯示譯碼驅(qū)動電路(LED陽極驅(qū)動)由兩部份構(gòu)成由IC3 74HC595構(gòu)成模擬譯碼4A；另一部份由8只分段共陰的LED發(fā)光二極管(也可用其它形式封裝的LED器件)組成模擬顯示4A′。圖4中只畫出了車速模擬顯示部份。實際應(yīng)用的還有轉(zhuǎn)速、油量、水溫、電壓等的模擬顯示和譯碼驅(qū)動的電路結(jié)構(gòu)，與所述車速模擬顯示和譯碼驅(qū)動的電路結(jié)構(gòu)類似，這里不再贅述。
要提高模擬顯示的分辨率只須增加LED發(fā)光二極管的數(shù)量就可實現(xiàn)。
圖5是圖1所示模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路圖。所述模擬顯示和數(shù)字顯示用時序驅(qū)動電路(LED陰極驅(qū)動)由IC4和IC5兩片集成電路構(gòu)成。IC4采用時序譯碼芯片CD4017，它有十個輸出端口Q0～Q9，在同一時間只有一個端口有一個正脈沖輸出。脈沖輸出的順序第一個脈沖由Q0輸出，第二個脈沖由Q1輸出......第十個脈沖由Q9輸出。每個脈沖寬度都是一樣，脈寬的大小取決于掃描(顯示)頻率的高低。掃描頻率必須仔細(xì)選擇，利用人眼視覺的暫留效應(yīng)，使受控LED的顯示不出現(xiàn)閃爍感為準(zhǔn)。在IC4中S端口和T端口分別與圖2a、圖2b的中央處理系統(tǒng)IC1A或IC1B中的I端口和H端口相聯(lián)接。在IC5中，端口M、N、R分別與圖4中車速模擬顯示的分段共陰端口8、9、10相聯(lián)接。而IC5中的端口O、P、Q分別與圖3a、圖3b中車速數(shù)字顯示分字共陰端口11、12、13相聯(lián)接。
IC4輸出的時序脈沖是實現(xiàn)掃描顯示必須的。IC5 ULN2003工作于無源狀態(tài)，在時序脈沖的驅(qū)動下，IC5輸出端口按M、N、R、O、P、Q......的順序，逐個接通到地，實現(xiàn)了LED陰極掃描驅(qū)動。從而實現(xiàn)了包括模擬顯示和數(shù)字顯示在內(nèi)的整個受控LED的掃描顯示。
圖6是圖1所示脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路圖。所述脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路原理如下1.車速脈沖信號由車速傳感器提供。車速信號采集濾波電路，把從車速傳感器采集到的車速信號，經(jīng)濾波后，從端口1送到圖2a中央處理系統(tǒng)IC1a或圖2b中央處理系統(tǒng)IC1b的CP端口，經(jīng)中央控制系統(tǒng)處理后，就獲得了車速數(shù)字顯示的信息和車速模擬顯示的信息。
2.轉(zhuǎn)速脈沖采集整形電路把從機動車上采集到的轉(zhuǎn)速脈沖，經(jīng)濾波整形后，從端口2送到圖2a或圖2b的中央處理系統(tǒng)中的ZP端口，經(jīng)中央控制系統(tǒng)處理后，就獲得了轉(zhuǎn)速模擬顯示的信息(轉(zhuǎn)速只采用模擬顯示)。
圖7是圖1所示模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路圖。
具體實現(xiàn)時，對于電壓、水溫、燃油量可采用不同的采集濾波電路，下面簡單進行說明1.燃油量采集濾波電路把從油量傳感器采集到的油量模擬信號，經(jīng)濾波后，由5端口輸出到圖2a中央處理系統(tǒng)IC1a中的Y端口，Y端口內(nèi)含的A/D轉(zhuǎn)換器把模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，然后經(jīng)中央處理系統(tǒng)處理后，就獲得了油量模擬顯示的信息。
2.水溫采集濾波電路水溫模擬信號來源于水溫傳感器。水溫采集濾波電路的4端口與圖2a中央處理系統(tǒng)IC1a中的D端口相聯(lián)接。其工作原理與上述油量采集濾波電路類似。
3.電壓采集濾波電路車載電瓶+12V電壓經(jīng)R8、R9分壓后，在端口4獲得了一個與輸入電壓成正比的電壓，經(jīng)C14濾波后送入圖2a中央處理系統(tǒng)IC1a中的C端口，其工作原理與上述類似。
汽車數(shù)顯儀表需同時顯示油量、水溫和電壓。所以上述采集濾波電路把采集到的油量、水溫和電壓分別送到圖2a中央處理系統(tǒng)IC1a(汽車用中央處理系統(tǒng))中的Y、D、C端口。
而摩托車數(shù)顯儀表，根據(jù)型號不同，只需顯示油量、水溫和電壓這三個被測量中的某一個。因此油量、水溫、電壓被選中的某個參數(shù)的輸出端口5、4、3都與圖2b中央處理系統(tǒng)IC1b(摩托車用)中的X端口相聯(lián)接。
需要說明的是，上述采集電路除了車速里程傳感器外，其余可用電子傳感器，也可用原車傳感器。且車速傳感器安裝在原車變速箱上軟軸安裝的位置。
圖8是圖1所示調(diào)光電路圖。
數(shù)字顯示和模擬顯示這些受控LED發(fā)光二極管，分別由兩片74HC595構(gòu)成的數(shù)字譯碼驅(qū)動電路和模擬譯碼驅(qū)動電路進行驅(qū)動。只需改變這兩塊集成電路電源電壓，就能達到調(diào)光的目的。該調(diào)光電路，可以做成全自動調(diào)光，也可以做成手動調(diào)光，或利用車載開關(guān)實現(xiàn)背光信號調(diào)光，或這幾種調(diào)光方式的組合調(diào)光，具體實施時，根據(jù)需要而定，分別說明如下參考圖8，自動調(diào)光電路由可調(diào)三端穩(wěn)壓集成電路IC6 LM317及光敏電阻R2等外圍元件構(gòu)成。LM317輸出電壓+5VB就是供給74HC595這兩片集成電路的電源電壓。R2為光敏電阻，當(dāng)環(huán)境亮度增強，R2減小，輸出電壓就增加；反之輸出電壓減少，這樣就實現(xiàn)了自動調(diào)光。
另外還可以實現(xiàn)手動調(diào)光，只要把R2光敏電阻換成適當(dāng)阻值的電位器就可以了。也可以采用由車載開關(guān)控制的背光信號調(diào)光。當(dāng)夜晚行車時，背光電路接通，+12V背光信號通過R11和R12兩個偏置電阻給三極管Q2提供基極電流，使Q2飽和導(dǎo)通。這時R10與R3并聯(lián)，可調(diào)三端穩(wěn)壓器調(diào)整端ADJ對地電阻減小，LM317輸出電壓減小，這樣就實現(xiàn)了夜間LED亮度減小，光線不眩目、柔和舒適。
圖9是圖1所示蜂鳴器/語言報警電路圖。
該電路由三極管Q1、蜂鳴器Y1和其它元件構(gòu)成，端口15與圖2a中央處理系統(tǒng)IC1a中的W端口相聯(lián)接，當(dāng)車速、轉(zhuǎn)速、油量、水溫、電壓等，達到或超過預(yù)先設(shè)定的限值時，在中央處理系統(tǒng)的控制下，可以實現(xiàn)光報警、聲光報警或語音報警。
圖10是圖1所示指示/報警燈電路圖。
該電路不受單片機控制，直接由車載開關(guān)控制。如遠(yuǎn)光燈、左、右轉(zhuǎn)向燈、門開關(guān)指示燈、安全帶指示燈、充電燈、機油壓力報警燈、ABS報警燈、手剎報警燈等，根據(jù)不同場合可采用LED發(fā)光二極管A，也可用白熾燈B。
圖11是圖1所示背光照明電路圖。
該電路直接由車載開關(guān)控制。背光照明電路可采用兩種方式實現(xiàn)一種采用發(fā)光二極管作成背光照明電路如圖11所示。另一種方式，將夜間需要照亮的數(shù)字、字符等直接用冷光材料做在刻度面板上，實現(xiàn)主動發(fā)光(不需背光照亮)，即采用冷光源刻度面板。
圖12是圖1所示單次/總里程切換電路圖由一輕觸開關(guān)K1和兩個電阻R20、R21構(gòu)成，如圖12。輕觸開關(guān)可放在車輛儀表的側(cè)面，也可放在車輛儀表的正面。當(dāng)輕按一次該開關(guān)就能實現(xiàn)單次里程與總里程的顯示切換。若在顯示單次里程時，按著該開關(guān)3秒以上，單次里程就被清“0”?？偫锍滩辉试S清“0”。
圖13是圖1所示檔位顯示電路圖。
該電路由一位LED數(shù)碼管和檔位顯示譯碼器組成，直接受車載開關(guān)控制，也可采用不同顏色的與檔位數(shù)相同的幾個LED燈構(gòu)成。其功能是顯示機動車當(dāng)前工作檔位。
圖14是圖1所示電源電路圖。
該電路由電源濾波器，三端穩(wěn)壓器LM7805以及輸入端和輸出端并聯(lián)的濾波電容器組成。電源濾波器的作用是濾除汽車上各種用電器共用一個電源而在電源內(nèi)阻上產(chǎn)生的各種干擾信號。該電源電路為本實用新型電子顯示系統(tǒng)提供了一個穩(wěn)定可靠的+5VA電源電壓。
下面說明上述車輛電子顯示系統(tǒng)的操作流程。
本實施例中要處理的模擬量有燃油量、水箱水溫、電瓶電壓，要處理的脈沖量有機動車行駛的車速，發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
1.模擬顯示信息流程首先，模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路7，把從機動車上采集到的模擬信號，經(jīng)濾波整形后送入中央處理系統(tǒng)，中央處理系統(tǒng)通過A/D轉(zhuǎn)換把模擬量變?yōu)閿?shù)字量并經(jīng)處理后，中央處理系統(tǒng)把須顯示的信息，同時送入模擬譯碼驅(qū)動電路(LED陽極驅(qū)動)4A和模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路(LED陰極驅(qū)動)5，這樣，在LED陽極驅(qū)動和LED陰極驅(qū)動的同步控制下，使由數(shù)十個分段共陰的LED發(fā)光二極管組成的模擬顯示弧形光帶4A′完成掃描模擬顯示的功能。
2.數(shù)字顯示信息流程數(shù)字顯示信息流程與上述模擬顯示信息流程類似。其中脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路6，把從機動車上采集到的脈沖信號，送入中央控制系統(tǒng)，經(jīng)中央控制系統(tǒng)處理后，把需要顯示的信息，同時送入數(shù)字譯碼驅(qū)動電路(LED陽極驅(qū)動)3A和模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路(LED陰極驅(qū)動)5，這樣，在LED陽極驅(qū)動和LED陰極驅(qū)動的同步控制下，使聯(lián)接成分字共陰的三位車速發(fā)光二極管和分字共陰的6位(或5位——摩托)里程發(fā)光二極管完成掃描數(shù)字顯示的功能。
綜上，本實用新型完全摒棄了以機械傳動方式來顯示車速、里程。而是采用微電子技術(shù)，進行采集、濾波、整形車速脈沖，然后用Microchip系列單片機組成中央處理系統(tǒng)，對濾波、整形后的車速脈沖，經(jīng)過實時計算處理，再送入串入/并出譯碼器IC74HC595構(gòu)成的數(shù)字譯碼驅(qū)動電路，驅(qū)動車速發(fā)光二極管的陽極，在此同時模擬/數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路，驅(qū)動車速發(fā)光二極管的對應(yīng)的陰極；這樣就實現(xiàn)了車速的數(shù)字顯示。車速顯示有兩種方式，除了上述的數(shù)字顯示外，還可采用模擬顯示。
另外，對于轉(zhuǎn)速脈沖、燃油量、電壓、水溫等被測量的采集、濾波、整形，以及中央處理系統(tǒng)對這些被測量的實時計算、處理，然后進行譯碼驅(qū)動顯示，這一過程與上述車速數(shù)字顯示和車速模擬顯示完全類似。
本實用新型的中央處理系統(tǒng)對采集、濾波、整形后的被測量，進行實時計算、處理的精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實用精度，而顯示值的分辨率，只與顯示器件的數(shù)量有關(guān)(例如，若要車速數(shù)字顯示的分辨率達到十分位，只須增加一位發(fā)光二極管就行了；同理，若要增加模擬顯示的分辨率，只要增加發(fā)光二極管的數(shù)量就行，可以滿足機動車數(shù)顯儀表所提出的任一精度要求。也就是說，本發(fā)明車輛電子顯示系統(tǒng)對各種被測量的示值準(zhǔn)確可靠；車速、轉(zhuǎn)速、油量、水溫、電壓規(guī)定報警點也十分精確。達到報警點后，根據(jù)需要，可以實現(xiàn)聲光報警，閃爍報警或語音報警，這對于安全行車是十分有利的。
另外，本實用新型倒車時也不會減總里程，總里程仍然是增加的，因為車速傳感器不管正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，它產(chǎn)生的車速脈沖都是一樣的(不管正轉(zhuǎn)還是反轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一周車速傳感器都是輸出相同個數(shù)的脈沖)。
另外，本實用新型采用的顯示器件是LED發(fā)光二極管。LED的優(yōu)點在于耐沖擊、振動、跌落、甩打?？煽啃愿?，額定壽命長。因此，通過調(diào)整顯示用的相應(yīng)LED，本實用新型車輛電子顯示系統(tǒng)的亮度、對比度、顏色根據(jù)不同的需要都可達到理想的效果。
上述僅以優(yōu)選實施例對本實用新型進行說明，非因此即局限本實用新型的權(quán)利范圍，因此，在不脫離本實用新型思想的情況下，凡運用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所為的等效變化，均理同包含于本實用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，用于采集車輛的各種狀態(tài)信息；中央處理器，與所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備連接，用于控制啟動數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備采集車輛的各種狀態(tài)信息并將所述采集的車輛的各種狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的需顯示的數(shù)據(jù)；顯示設(shè)備，與所述中央處理器連接，用于對經(jīng)所述中央處理器處理后的需顯示的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備包括模擬量數(shù)據(jù)采集整形電路，用于采集車輛中的各種模擬量狀態(tài)信息并進行相應(yīng)濾波整形處理，其中所述模擬狀態(tài)信息包括燃油量、水箱水溫以及電瓶電壓；脈沖量數(shù)據(jù)采集整形電路，用于采集車輛中的各種脈沖量狀態(tài)信息并進行相應(yīng)濾波整形處理，其中所述脈沖量狀態(tài)信息包括車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設(shè)備包括模擬譯碼顯示電路，用于根據(jù)譯碼控制以模擬顯示方式顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)；數(shù)字譯碼顯示電路，用于根據(jù)譯碼控制以數(shù)字顯示方式顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述模擬譯碼顯示電路包括模擬顯示電路，用于通過分段共陰或共陽的若干組發(fā)光二極管以模擬顯示方式模擬顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)；模擬譯碼驅(qū)動電路，用于提供所述各組發(fā)光二極管的相應(yīng)陽極或陰極驅(qū)動；模擬顯示時序驅(qū)動電路，用于提供所述各組發(fā)光二極管的相應(yīng)陰極或陽極驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)字譯碼顯示電路包括數(shù)字顯示電路，用于通過分段共陰或共陽的若干組發(fā)光二極管以數(shù)字顯示方式顯示車輛的相應(yīng)狀態(tài)；數(shù)字譯碼驅(qū)動電路，用于提供所述發(fā)光二極管的相應(yīng)陽極或陰極驅(qū)動；數(shù)字顯示時序驅(qū)動電路，用于提供所述發(fā)光二極管的相應(yīng)陰極或陽極驅(qū)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括調(diào)光設(shè)備，用于根據(jù)手動控制或車載開光控制或電源自動調(diào)節(jié)控制方式調(diào)節(jié)顯示設(shè)備亮度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括單次/總里程切換設(shè)備，用于根據(jù)觸發(fā)開關(guān)控制實現(xiàn)單次里程與總里程顯示的切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括背光照明設(shè)備，用于根據(jù)車載開關(guān)控制給顯示設(shè)備提供背景光源，所述背景光源采用發(fā)光二極管或冷光材料；檔位顯示設(shè)備，用于根據(jù)車載開關(guān)控制指示機動車當(dāng)前工作檔位。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，還包括指示/報警設(shè)備，用于根據(jù)車載開關(guān)控制提供遠(yuǎn)光指示、左右轉(zhuǎn)向指示、門開關(guān)指示、安全帶指示、充電指示、機油壓力報警、ABS報警、手剎報警。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輛電子顯示系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理器采用PIC系列單片機；所述模擬/數(shù)字譯碼驅(qū)動電路均采用74HC595或74HC164；所述模擬數(shù)字時序驅(qū)動電路采用CD4017和ULN2003。
專利摘要本實用新型公開一種車輛電子顯示系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備，用于采集車輛的各種狀態(tài)信息；中央處理器，與所述數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備連接，用于控制啟動數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備采集車輛的各種狀態(tài)信息并將所述采集的車輛的各種狀態(tài)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的需顯示的數(shù)據(jù)；顯示設(shè)備，與所述中央處理器連接，用于對經(jīng)所述中央處理器處理后的需顯示的數(shù)據(jù)進行相應(yīng)顯示。由于采用電子顯示，可直觀顯示車輛狀態(tài)，有利于安全行車。
文檔編號B60K35/00GK2725082SQ20042007797
公開日2005年9月14日 申請日期2004年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月20日
發(fā)明者陳樹林 申請人:潘飛蹊