一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及汽車(chē)儀表的技術(shù)改進(jìn)領(lǐng)域，特別涉及一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]車(chē)速里程表是汽車(chē)儀表中的一個(gè)重要儀表，主要指示汽車(chē)的行駛速度及顯示日記里程和累計(jì)里程，在汽車(chē)行駛中起著重要的作用，甚至影響行駛的安全，在汽車(chē)零部件中屬于國(guó)家法定計(jì)量產(chǎn)品。最先的車(chē)速里程表是機(jī)械式結(jié)構(gòu)，由軟軸驅(qū)動(dòng)車(chē)速里程表中帶有磁鋼的驅(qū)動(dòng)軸，驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與該磁場(chǎng)在金屬感應(yīng)罩內(nèi)所產(chǎn)生的電流相互作用而產(chǎn)生的作用力來(lái)指示汽車(chē)行駛的速度。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，電子技術(shù)的不斷發(fā)展，交叉線圈式的車(chē)速里程表應(yīng)運(yùn)而生。但是，這種結(jié)構(gòu)存在著工藝復(fù)雜，生產(chǎn)效率低，質(zhì)量不易保證等問(wèn)題，且交叉線圈的技術(shù)應(yīng)用已多年，與當(dāng)今市場(chǎng)的主流產(chǎn)品比較已相對(duì)落后。
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善生產(chǎn)工藝，提供一種新型的車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高車(chē)速里程表的可靠性，降低成本，提升產(chǎn)品技術(shù)擋次的目的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)，達(dá)到提高車(chē)速里程表的可靠性，降低成本，提升產(chǎn)品技術(shù)擋次的目的。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的電路結(jié)構(gòu)包括車(chē)速信號(hào)采集單元采集的車(chē)速信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路接入單片機(jī);單片機(jī)完成對(duì)數(shù)據(jù)和信號(hào)的處理和轉(zhuǎn)化后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)車(chē)速指示單元的儀表指針轉(zhuǎn)動(dòng)，指示汽車(chē)當(dāng)前行駛速度。
[0006]所述的車(chē)速信號(hào)采集單元為霍爾傳感器。
[0007]所述的單片機(jī)將信號(hào)轉(zhuǎn)換成可清零的里程小計(jì)以及不可清零的總累計(jì)里程計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，總累計(jì)里程送入EEPROM存儲(chǔ)并通過(guò)IXD里程顯示單元顯示出來(lái)。
[0008]所述的單片機(jī)同時(shí)連接掉電保護(hù)電路對(duì)總累計(jì)里程實(shí)施掉電保護(hù)。
[0009]所述的單片機(jī)連接單次里程清零電路，對(duì)里程小計(jì)設(shè)置小計(jì)里程清零，以便于下次進(jìn)行單次里程計(jì)數(shù)。
[0010]所述的單片機(jī)的型號(hào)為AT89S52。
[0011]所述的信號(hào)處理電路包括電阻Rl與R2對(duì)霍爾車(chē)速傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行限幅，電阻R3與電容C1是對(duì)限幅后的信號(hào)進(jìn)行濾波，晶體管NPN9014對(duì)濾波后的信號(hào)放大整形，形成觸發(fā)脈沖傳遞給單片機(jī);同時(shí)設(shè)有電容C2進(jìn)行再次濾波消除輸入的脈沖毛刺使更其平滑。
[0012]所述的車(chē)速信號(hào)采集單元輸出的脈沖信號(hào)的頻率是與車(chē)速成正比，計(jì)算公式如下:
[0013]里程數(shù)X=(總接受到的脈沖數(shù))/(速比X傳感器極對(duì)數(shù))，單位為千米，其中:速比= 637，傳感器極對(duì)數(shù)=8;
[0014]車(chē)速V=(3600 X單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù))/(速比X傳感器極對(duì)數(shù))，單位為千米/小時(shí)，其中:速比=637，傳感器極對(duì)數(shù)=8。
[0015]所述的掉電保護(hù)電路在系統(tǒng)掉電后，電容將儲(chǔ)存的電能傳遞給整個(gè)系統(tǒng)，讓整個(gè)系統(tǒng)維持一段時(shí)間，在這段時(shí)間中將需要保護(hù)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入EEPROM中保護(hù)起來(lái)。
[0016]—種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明精度高、體積小、可視性好、通用性強(qiáng)。顯示的信息量多且有儲(chǔ)存功能。同時(shí)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，車(chē)速最大量程為140km/h，最小分度為5km/h。當(dāng)車(chē)速穩(wěn)定變化時(shí)，車(chē)速表指針運(yùn)功平穩(wěn)。在任一恒定速度下，指針擺動(dòng)范圍不超過(guò)lkm/h。
【附圖說(shuō)明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明；
[0018]圖1為本發(fā)明一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)中單片機(jī)時(shí)鐘芯片的電路圖；
[0020]圖3為本發(fā)明一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)中信號(hào)處理電路的電路圖；
[0021]圖4為本發(fā)明一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)中掉電保護(hù)電路的電路圖；
[0022]圖5為本發(fā)明一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)中單詞里程清零電路的電路圖；
[0023]圖6為本發(fā)明一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)中里程顯示單元的電路圖；
[0024]圖7為本發(fā)明一種車(chē)速里程表的電路結(jié)構(gòu)中步進(jìn)電機(jī)的控制電路圖；
[0025]在圖1中，1、單片機(jī);2、車(chē)速信號(hào)采集單元;3、信號(hào)處理電路;4、步進(jìn)電機(jī);5、車(chē)速指示單元;6、里程顯示單元;7、掉電保護(hù)電路;8、單次里程清零電路。
【具體實(shí)施方式】
[0026]本發(fā)明包括包括車(chē)速信號(hào)采集單元2采集的車(chē)速信號(hào)通過(guò)信號(hào)處理電路3接入單片機(jī)I;單片機(jī)I完成對(duì)數(shù)據(jù)和信號(hào)的處理和轉(zhuǎn)化后，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)車(chē)速指示單元5的儀表指針轉(zhuǎn)動(dòng)，指示汽車(chē)當(dāng)前行駛速度。車(chē)速信號(hào)采集單元2為霍爾傳感器。
[0027]單片機(jī)I將信號(hào)轉(zhuǎn)換成可清零的里程小計(jì)以及不可清零的總累計(jì)里程計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，總累計(jì)里程送入EEPROM存儲(chǔ)并通過(guò)里程顯示單元6顯示出來(lái)。單片機(jī)I同時(shí)連接掉電保護(hù)電路7對(duì)總累計(jì)里程實(shí)施掉電保護(hù)。單片機(jī)I連接單次里程清零電路8，對(duì)里程小計(jì)設(shè)置小計(jì)里程清零，以便于下次進(jìn)行單次里程計(jì)數(shù)。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明主要由霍爾傳感器、AT89S52單片機(jī)1、步進(jìn)電機(jī)4和LCD液晶顯示單元5幾部分組成。即由霍爾傳感器完成對(duì)汽車(chē)狀態(tài)信號(hào)的采集，將采集到的信號(hào)處理后傳遞給單片機(jī)I，單片機(jī)I完成對(duì)數(shù)據(jù)和信號(hào)的處理和轉(zhuǎn)化后，輸出信號(hào)通過(guò)X12.017驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)4，步進(jìn)電機(jī)4運(yùn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)儀表指針的轉(zhuǎn)動(dòng)，指示汽車(chē)當(dāng)前行駛速度。同時(shí)單片機(jī)I將信號(hào)轉(zhuǎn)換成可清零的里程小計(jì)以及不可清零的總累計(jì)里程計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)，總累計(jì)里程送入EEPROM存儲(chǔ)，由HD44780LCM液晶屏顯示出來(lái)。對(duì)總累計(jì)里程實(shí)施掉電保護(hù)，對(duì)里程小計(jì)設(shè)置小計(jì)里程清零按鍵，以便于下次進(jìn)行單次里程計(jì)數(shù)。
[0029]如圖2所示，本發(fā)明采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，AT89S52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振動(dòng)器的高增益反向放大器，該高增益反向放大器的輸入端為XTALl，輸出端為XTAL2這兩個(gè)引腳跨接在石英晶體振動(dòng)器和兩個(gè)微調(diào)電容兩端。在本設(shè)計(jì)中，由于汽車(chē)行駛速度較快，對(duì)單片機(jī)運(yùn)行速度的要求也就高，繼而對(duì)晶體振蕩頻率要求也較高，而晶體的振蕩頻率范圍通常是1.2MHz?12MHz，所以在本設(shè)計(jì)中晶振選擇12MHz，兩個(gè)電容都取30pF，這樣才能保證實(shí)時(shí)的反應(yīng)出汽車(chē)的行駛速度。
[0030]如圖3所示，本發(fā)明選用了 UGS-3040T霍爾集成式傳感器，通過(guò)霍爾傳感器得來(lái)的車(chē)速信號(hào)，屬于不規(guī)則不符合要求的方波信號(hào)，如果直接將這樣的信號(hào)傳給微處理器進(jìn)行脈沖計(jì)數(shù)，不規(guī)則的頻率信號(hào)會(huì)導(dǎo)致脈沖計(jì)數(shù)發(fā)生錯(cuò)誤，在設(shè)計(jì)時(shí)就必須進(jìn)行信號(hào)處理，先經(jīng)過(guò)限幅、濾波、施密特觸發(fā)器整形、反相器反相才能符合要求，這就是前置電路的作用，其車(chē)速里程表的前置電路如圖3。對(duì)本次前置電路分析如下:電阻Rl與R2對(duì)霍爾車(chē)速傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行限幅，而R3與Cl是對(duì)限幅后的信號(hào)進(jìn)行濾波，NPN9014對(duì)濾波后的信號(hào)放大整形。當(dāng)A點(diǎn)為低電平時(shí)NPN不能導(dǎo)通，B點(diǎn)處于高電平，當(dāng)A點(diǎn)為高電平時(shí)NPN導(dǎo)通，B點(diǎn)與地相連處于低電平，從而形成觸發(fā)脈沖傳遞給單片機(jī)P3.4和P3.5 口，不過(guò)在此之前要通過(guò)C2進(jìn)行再次濾波消除輸入的脈沖毛刺使更其平滑。
[0031]本設(shè)計(jì)中的車(chē)速與里程的設(shè)計(jì)通過(guò)TO與Tl來(lái)實(shí)現(xiàn)的。TO是用來(lái)計(jì)脈沖數(shù)，Tl是用來(lái)計(jì)時(shí)的，通過(guò)脈沖數(shù)與速比的換算，可以得出里程，通過(guò)LCD顯示，再與定時(shí)結(jié)合起來(lái)，計(jì)算出脈沖的周期，可以計(jì)算出車(chē)速并由指針指示。
[0032]在本設(shè)計(jì)中以速比是637:1的為例說(shuō)明計(jì)算的原理:速比637:1，說(shuō)明此車(chē)的傳感軸每轉(zhuǎn)637圈此車(chē)就行了 I公里。傳感軸每轉(zhuǎn)一圈就產(chǎn)生八個(gè)脈沖，于是637X8就是汽車(chē)行走I公里產(chǎn)生的脈沖數(shù)，將此脈沖數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，用實(shí)際產(chǎn)生的脈沖數(shù)來(lái)除以637X8，取整數(shù)就是里程數(shù)。通常取637 X0.8作為標(biāo)準(zhǔn)，用來(lái)記錄0.1公里的里程數(shù)。這樣當(dāng)脈沖信號(hào)輸入到TO引腳的時(shí)候，TO引腳的計(jì)數(shù)功能記錄脈沖的個(gè)數(shù)，當(dāng)脈沖數(shù)達(dá)到637 X 0.8時(shí)，就產(chǎn)生一個(gè)中斷將里程數(shù)保存到存儲(chǔ)器，從而得到里程。同時(shí)總累計(jì)里程送入EEPROM存儲(chǔ)。Tl引腳在這里的作用是輔助TO引腳計(jì)算頻率的。Tl工作在定時(shí)方式，設(shè)定定時(shí)器工作方式I。當(dāng)工作方式控制寄