一種can總線組合儀表的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種CAN總線組合儀表，其包括：微處理器、開關(guān)量采集電路、模擬量采集電路、模擬量處理電路、CAN總線通訊電路、儀表指針、步進電機、儀表信號片、顯示模塊、電源電路、功率輸出電路，其中：微處理器與開關(guān)量采集電路、模擬量處理電路、功率輸出電路、CAN總線通訊電路、電源電路、步進電機、儀表信號片和顯示模塊連接；開關(guān)量采集電路用于采集車身開關(guān)量信號并將采集到的開關(guān)量信號發(fā)送至微處理器，模擬量處理電路連接在模擬量采集電路與微處理器之間，模擬量處理電路用于對模擬量采集電路采集到的模擬量信號進行處理并將處理后的模擬量信號發(fā)送至微處理器。本實用新型具有靈活性高，儀表指針精確度高以及簡化車身布線等優(yōu)點。
【專利說明】
一種CAN總線組合儀表
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種汽車中的儀表，具體而言，涉及一種CAN總線組合儀表。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代汽車電子技術(shù)日新月異的發(fā)展，儀表在汽車中的作用越來越受到重視，人們在選購汽車時，越來越注重儀表的易用性、功能的完整性和儀表的可靠性。但是，當前汽車組合儀表多使用直接控制的方式，直接控制信號片的亮滅，直接驅(qū)動指針的指示，由此造成汽車組合儀表具有以下不足:
[0003](I)不具有CAN總線通信功能，線路接線復(fù)雜。
[0004](2)開關(guān)量電路直接控制點亮儀表信號片，不便于靈活控制信號片指示燈的亮滅。
[0005](3)儀表指針通過模擬信號直接驅(qū)動，儀表指針指示精度不高。
[0006](4)開關(guān)量采集的控制方式和采集電平不能配置，開關(guān)量采集管腳功能不能更改，靈活性不高。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型提供一種CAN總線組合儀表，以克服現(xiàn)有的汽車組合儀表存在的上述不足。
[0008]為了達到上述目的，本實用新型提供了一種CAN總線組合儀表，其包括:微處理器、開關(guān)量采集電路、模擬量采集電路、模擬量處理電路、CAN總線通訊電路、儀表指針、步進電機、儀表信號片、顯不模塊、電源電路、功率輸出電路，其中:
[0009]所述微處理器與所述開關(guān)量采集電路、所述模擬量處理電路、所述功率輸出電路、所述CAN總線通訊電路、所述電源電路、所述步進電機、所述儀表信號片和所述顯示模塊連接；
[0010]所述開關(guān)量采集電路用于采集車身開關(guān)量信號并將采集到的開關(guān)量信號發(fā)送至所述微處理器，其中，所述開關(guān)量采集電路中設(shè)有一開關(guān)量配置模塊，所述開關(guān)量配置模塊用于配置所述開關(guān)量采集電路的輸入管腳功能、開關(guān)量采集的控制方式和采集電平；
[0011]所述模擬量處理電路連接在所述模擬量采集電路與所述微處理器之間，所述模擬量處理電路用于對所述模擬量采集電路采集到的模擬量信號進行處理并將處理后的模擬量信號發(fā)送至所述微處理器，其中，所述模擬量采集電路中包括一模擬量配置模塊，所述模擬量配置模塊用于對輸入的模擬量信號的參數(shù)進行配置；
[0012]所述CAN總線通訊電路用于采集車身CAN總線信號并將其發(fā)送至所述微處理器；
[0013]所述步進電機連接在所述微處理器與所述儀表指針之間，所述步進電機接收所述微處理器發(fā)送的指針偏轉(zhuǎn)信號并驅(qū)動所述儀表指針偏轉(zhuǎn)；
[0014]所述微處理器發(fā)送信號片控制信號至所述儀表信號片以控制其發(fā)光或熄滅；
[0015]所述顯示模塊接收所述微處理器發(fā)送的當前儀表工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行顯示；
[0016]所述電源電路與所述微處理器、所述顯示模塊、所述步進電機和所述儀表信號片連接；
[0017]所述功率輸出電路與所述微處理器連接，所述功率輸出電路用于驅(qū)動功率不超過一設(shè)定值的負載。
[0018]在本實用新型的一實施例中，CAN總線組合儀表還包括一背光模塊，所述背光模塊與所述電源電路連接。
[0019]在本實用新型的一實施例中，所述顯示模塊為液晶顯示屏。
[0020]在本實用新型的一實施例中，所述微處理器為MC9S12XHZ512。
[0021 ]在本實用新型的一實施例中，所述電源電路為開關(guān)電源。
[0022]在本實用新型的一實施例中，所述開關(guān)量采集電路包括電阻Rl、R2、R3、穩(wěn)壓管Dl和電容Cl，其中，所述電阻R1、R2、R3構(gòu)成分壓電路，電阻R3、穩(wěn)壓管Dl和電容Cl三者并聯(lián)。
[0023]在本實用新型的一實施例中，所述模擬量采集電路由輸入端至輸出端依次包括自恢復(fù)保險絲Fl、電感LI和電容C2構(gòu)成的低通濾波電路、瞬態(tài)抑制二極管D2、電阻R4和R5構(gòu)成的分壓電路、電阻R6、電容C3、運算放大器Al、電阻R7和電容C4。
[0024]本實用新型提供的CAN總線組合儀表具有以下優(yōu)點:
[0025](I)具有CAN總線通信功能，大大簡化了車身布線。
[0026](2)通過微處理器控制儀表信號片的亮滅，大大提高了控制靈活性。
[0027](3)由步進電機接收微處理器發(fā)送的指針偏轉(zhuǎn)信號并控制指針偏轉(zhuǎn)，提高了儀表指針指示的精度。
[0028](4)開關(guān)量采集的控制方式、采集電平及開關(guān)量采集管腳功能均能夠自由設(shè)置，提高了開關(guān)量采集的靈活性。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本實用新型提供的CAN總線組合儀表的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖2為本實用新型中的開關(guān)量采集電路的電路圖；
[0032]圖3為本實用新型中的模擬量采集電路的電路圖。
[0033]附圖標記說明:1_微處理器;2-開關(guān)量采集電路;3-模擬量采集電路;4-模擬量處理電路;5-CAN總線通訊電路;6-儀表指針;7-步進電機;8-儀表信號片;9-顯示模塊；10-電源電路;11 -功率輸出電路;12-背光模塊。
【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0035]本實用新型提供了一種CAN總線組合儀表，圖1為本實用新型提供的CAN總線組合儀表的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本實用新型提供的CAN總線組合儀表包括:微處理器1、開關(guān)量采集電路2、模擬量采集電路3、模擬量處理電路4、CAN總線通訊電路5、儀表指針6、步進電機7、儀表信號片8、顯示模塊9、電源電路1、功率輸出電路11，其中:
[0036]微處理器I與開關(guān)量采集電路2、模擬量處理電路4、功率輸出電路11、CAN總線通訊電路5、電源電路10、步進電機7、儀表信號片8和顯示模塊9連接；微處理器可以采用MC9S12XHZ512，該芯片自帶EEPROM和CAN控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的邏輯控制，既節(jié)省成本，又增強穩(wěn)定性，大大提尚廣品質(zhì)量。
[0037]開關(guān)量采集電路2用于采集車身開關(guān)量信號并將采集到的開關(guān)量信號發(fā)送至微處理器I，其中，開關(guān)量采集電路2中設(shè)有一開關(guān)量配置模塊(圖中未示出)，開關(guān)量配置模塊用于配置開關(guān)量采集電路2的輸入管腳功能、開關(guān)量采集的控制方式和采集電平；
[0038]模擬量處理電路4連接在模擬量采集電路3與微處理器I之間，模擬量處理電路4用于對模擬量采集電路3采集到的模擬量信號進行處理并將處理后的模擬量信號發(fā)送至微處理器I，其中，模擬量采集電路3中包括一模擬量配置模塊(圖中未示出)，模擬量配置模塊用于對輸入的模擬量信號的參數(shù)進行配置，以根據(jù)不同的需求采集不同的模擬量信號實現(xiàn)電阻量和電壓量的轉(zhuǎn)換。
[0039]CAN總線通訊電路5用于采集車身CAN總線信號并將其發(fā)送至微處理器I;本實用新型中的CAN總線通訊電路5可以具有兩個CAN通信接口，以分別接入兩個不同的CAN網(wǎng)絡(luò)，其中一個CAN通信接口可以直接采集來自J1939網(wǎng)絡(luò)的CAN報文，進行解析和顯示，另一個CAN通信接口可以通過另一路CAN網(wǎng)絡(luò)進行儀表參數(shù)的配置，與傳統(tǒng)的串口通信相比，通信速率更快，同時也可以非常方便的連接其他模塊，實現(xiàn)功能的擴展。
[0040]步進電機7連接在微處理器I與儀表指針6之間，步進電機7接收微處理器I發(fā)送的指針偏轉(zhuǎn)信號并驅(qū)動儀表指針6偏轉(zhuǎn)，采用步進電機7的控制方式能夠使儀表指針6的精確提高，并能夠保證儀表指針6運行平穩(wěn)。
[0041]微處理器I發(fā)送信號片控制信號至儀表信號片8以控制其發(fā)光或熄滅；
[0042]顯示模塊9接收微處理器I發(fā)送的當前儀表工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行顯示，以使駕駛者明確當前車輛狀態(tài)，出現(xiàn)異常時能夠及時處理，其中，顯示模塊9可以為較常用的液晶顯示屏，也可以采用其他顯示屏，本實用新型不以此為限。
[0043]電源電路10與微處理器1、顯示模塊9、步進電機7和儀表信號片8連接，電源電路10可以采用發(fā)熱較少的開關(guān)電源，以保證輸出電流的大小及電路工作穩(wěn)定性。
[0044]功率輸出電路11與微處理器I連接，功率輸出電路11用于驅(qū)動功率不超過一設(shè)定值的負載，從而可以在不額外增加電路的條件下驅(qū)動儀表中功率較小的負載。功率輸出電路11可以采用集成電路芯片進行輸出，由于集成電路芯片具有輸出短路保護的功能，可以很大程度上保護輸出的穩(wěn)定性，另外通過外加保險的保護，可以防止短路產(chǎn)生的大電流對儀表的損害。
[0045]為了使本實用新型提供的CAN總線組合儀表便于在夜間或光線強度較弱的環(huán)境中使用，CAN總線組合儀表還可以包括一背光模塊12，背光模塊12與電源電路10連接。
[0046]圖2為本實用新型中的開關(guān)量采集電路的電路圖，如圖所示，開關(guān)量采集電路2包括電阻町、!?2、1?、穩(wěn)壓管01和電容(:1，其中，電阻1?1、1?2、1?構(gòu)成分壓電路，電阻1?3、穩(wěn)壓管01和電容Cl三者并聯(lián)。穩(wěn)壓管Dl用于穩(wěn)壓，電阻Rl、R2、R3與電容Cl構(gòu)成低通濾波器以有效濾除輸入信號中的干擾和毛刺，右側(cè)輸出連接至微處理器I，以實現(xiàn)開關(guān)量信號的采集。采用上述構(gòu)成的開關(guān)量采集電路2中流過的電流較小，有利于延長電路的使用壽命。
[0047]圖3為本實用新型中的模擬量采集電路的電路圖，如圖所示，模擬量采集電路3將輸入的模擬電阻傳感器的電阻信息轉(zhuǎn)換為電壓信息，模擬量采集電路3由輸入端至輸出端依次包括自恢復(fù)保險絲Fl、電感LI和電容C2構(gòu)成的低通濾波電路、瞬態(tài)抑制二極管D2、電阻R4和R5構(gòu)成的分壓電路、電阻R6、電容C3、運算放大器Al、電阻R7和電容C4。采用上述構(gòu)成的模擬量采集電路3具有很強的抗電磁干擾的能力。自恢復(fù)保險絲Fl用于防止電路過流，起到保護的作用，LI和C2構(gòu)成低通濾波器，可以有效濾除高頻的電磁干擾，提高模擬量采集電路3的穩(wěn)定性，D2為瞬態(tài)抑制二極管，用于吸收瞬間產(chǎn)生的高壓脈沖，R4和R5構(gòu)成分壓電路，防止由于輸入阻值過大引起運算放大器Al輸出飽和，使運算放大器Al工作在射極跟隨輸出模式，以有效提高輸入電阻、降低輸出電阻，提高模擬量采集的精度，電阻7能夠防止運算放大器Al直接接容性負載引起自激震蕩，C4與前面的分壓電路構(gòu)成低通濾波器，進一步穩(wěn)定運算放大器Al的輸出，經(jīng)過處理的信號輸出至微處理器I，實現(xiàn)模擬量信號的采集。
[0048]本實用新型提供的CAN總線組合儀表將車輛中的開關(guān)量、模擬量通過顯示模塊、儀表指針和儀表信號片顯示出來，從而具有以下優(yōu)點:
[0049](I)具有CAN總線通信功能，大大簡化了車身布線。
[0050](2)通過微處理器控制儀表信號片的亮滅，大大提高了控制靈活性。
[0051](3)由步進電機接收微處理器發(fā)送的指針偏轉(zhuǎn)信號并控制指針偏轉(zhuǎn)，提高了儀表指針指示的精度。
[0052](4)開關(guān)量采集的控制方式、采集電平及開關(guān)量采集管腳功能均能夠自由設(shè)置，提高了開關(guān)量采集的靈活性。
[0053]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個實施例的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本實用新型所必須的。
[0054]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實施例中的裝置中的模塊可以按照實施例描述分布于實施例的裝置中，也可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施例的一個或多個裝置中。上述實施例的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。
[0055]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解:其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種CAN總線組合儀表，其特征在于，包括:微處理器、開關(guān)量采集電路、模擬量采集電路、模擬量處理電路、CAN總線通訊電路、儀表指針、步進電機、儀表信號片、顯示模塊、電源電路、功率輸出電路，其中: 所述微處理器與所述開關(guān)量采集電路、所述模擬量處理電路、所述功率輸出電路、所述CAN總線通訊電路、所述電源電路、所述步進電機、所述儀表信號片和所述顯示模塊連接；所述開關(guān)量采集電路用于采集車身開關(guān)量信號并將采集到的開關(guān)量信號發(fā)送至所述微處理器，其中，所述開關(guān)量采集電路中設(shè)有一開關(guān)量配置模塊，所述開關(guān)量配置模塊用于配置所述開關(guān)量采集電路的輸入管腳功能、開關(guān)量采集的控制方式和采集電平； 所述模擬量處理電路連接在所述模擬量采集電路與所述微處理器之間，所述模擬量處理電路用于對所述模擬量采集電路采集到的模擬量信號進行處理并將處理后的模擬量信號發(fā)送至所述微處理器，其中，所述模擬量采集電路中包括一模擬量配置模塊，所述模擬量配置模塊用于對輸入的模擬量信號的參數(shù)進行配置； 所述CAN總線通訊電路用于采集車身CAN總線信號并將其發(fā)送至所述微處理器； 所述步進電機連接在所述微處理器與所述儀表指針之間，所述步進電機接收所述微處理器發(fā)送的指針偏轉(zhuǎn)信號并驅(qū)動所述儀表指針偏轉(zhuǎn)； 所述微處理器發(fā)送信號片控制信號至所述儀表信號片以控制其發(fā)光或熄滅； 所述顯示模塊接收所述微處理器發(fā)送的當前儀表工作狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行顯示； 所述電源電路與所述微處理器、所述顯示模塊、所述步進電機和所述儀表信號片連接；所述功率輸出電路與所述微處理器連接，所述功率輸出電路用于驅(qū)動功率不超過一設(shè)定值的負載。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線組合儀表，其特征在于，還包括一背光模塊，所述背光模塊與所述電源電路連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線組合儀表，其特征在于，所述顯示模塊為液晶顯示屏。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線組合儀表，其特征在于，所述微處理器為MC9S12XHZ512o5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線組合儀表，其特征在于，所述電源電路為開關(guān)電源。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線組合儀表，其特征在于，所述開關(guān)量采集電路包括電阻Rl、R2、R3、穩(wěn)壓管DI和電容Cl，其中，所述電阻Rl、R2、R3構(gòu)成分壓電路，電阻R3、穩(wěn)壓管Dl和電容Cl三者并聯(lián)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CAN總線組合儀表，其特征在于，所述模擬量采集電路由輸入端至輸出端依次包括自恢復(fù)保險絲Fl、電感LI和電容C2構(gòu)成的低通濾波電路、瞬態(tài)抑制二極管D2、電阻R4和R5構(gòu)成的分壓電路、電阻R6、電容C3、運算放大器Al、電阻R7和電容C4。
【文檔編號】B60R16/023GK205523715SQ201620095490
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月29日
【發(fā)明人】韓連濤, 謝志丹, 李寧, 周寶田
【申請人】哈爾濱威帝電子股份有限公司