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基于飛思卡爾單片機的汽車組合電子儀表

作者: 時間:2013-01-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
現(xiàn)代儀表最突出的特點是功能的模塊化,組裝一塊儀表通常只需將幾個功能模塊在定制PCB的基礎(chǔ)上聯(lián)合起來,就可以得到一個完整的系統(tǒng)。長安等經(jīng)濟型汽車的指針儀表一般為獨立的模塊,提示/報警功能由PCB上的小燈泡完成。SANTANA系列的指針由PCB上的十字線圈驅(qū)動,提示/報警燈全部是發(fā)光二極管。轎車儀表板上顯示的主要數(shù)據(jù)、來源及對應(yīng)顯示方式如表1所示(SANTANA2000),可見目前的汽車儀表尚以機械式為主,通訊方式以線束為主。這種模式最大的弊病是過于依賴線束,導(dǎo)致系統(tǒng)的復(fù)雜化。

表1 轎車儀表板上顯示的主要數(shù)據(jù)、來源及對應(yīng)顯示方式(SANTANA2000)

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,尚有極大潛力的汽車電子市場正日漸受到各大汽車生產(chǎn)商與電子產(chǎn)品供應(yīng)商的關(guān)注。這其中包括尚處于開發(fā)實驗階段的清潔能源汽車,目前仍由日本企業(yè)占據(jù)世界市場領(lǐng)袖地位的車載音響設(shè)備,前途無量的車載計算機信息終端設(shè)備,以及形形色色的車內(nèi)電控單元,如發(fā)動機電控單元、ABS、總線、新型等。

對汽車儀表而言,使用電子式儀表板較之傳統(tǒng)儀表的優(yōu)勢在于:

·硬件功能的軟件化

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,微處理器的處理速度越來越快。一些實時性要求高,原本由硬件完成的功能,就完全可以通過對微處理器編程來實現(xiàn)。

·系統(tǒng)集成度大大提高

在大規(guī)模集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的今天,集成電路的密度越來越高,體積越來越小,內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,功能也越來越強大。隨著儀表的部分功能硬件不斷地被軟件取代,整個系統(tǒng)的集成度也在相應(yīng)提高。

本文介紹的是一個基于設(shè)計的儀表板,面向目前市場上占主流地位的傳統(tǒng)汽車,并引用長安車的儀表為模板,目的主要在于實現(xiàn)一個板的低端方案。

系統(tǒng)構(gòu)成

本方案的對象主要包括車速、轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、里程、時間以及一些提示/報警燈信號。

·車速表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表、油壓表、水溫表(指針);
·里程表(LCD)。

定時記錄車速信號,在行車時間內(nèi)做數(shù)值積分,得到行駛公里數(shù),作為里程保存在用戶Flash中,定時(1s)對里程數(shù)據(jù)進行累加。

設(shè)計概述

由于本設(shè)計面向的是大眾化的傳統(tǒng)汽車,成本是器件選用的首要依據(jù)。因此在微控制器的選型上,并未考慮前途光明但目前尚未普及的CAN總線,而是選擇了自帶液晶驅(qū)動的8位微控制器LJ12。

MC68HC908LJ12是908家族的一員,其主要參數(shù)與功能模塊如下:

·8M的最大總線頻率;
·12k用戶Flash;
·512b RAM;
·兩個獨立雙通道定時器模塊;
·內(nèi)部實時時鐘,可記錄年、月、日、時、分、秒;
·SCI與SPI通信模塊;
·6通道10位A/D;
·LCD模塊,可驅(qū)動27×3或26×4的筆段式液晶模塊。

步進電機驅(qū)動芯片MC33970是模擬家族的一員,內(nèi)含6個寄存器,由SPI寫入命令狀態(tài)字,分別是配置/校準寄存器、指針速度寄存器、指針0/1位置寄存器、指針回零寄存器、歸零設(shè)置寄存器。

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