基于單片機(jī)的汽車(chē)組合電子儀表
作者：
時(shí)間：2013-03-06
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)
收藏
加入技術(shù)交流群
掃碼加入
和技術(shù)大咖面對(duì)面交流
海量資料庫(kù)查詢(xún)
現(xiàn)代儀表最突出的特點(diǎn)是功能的模塊化，通常要組裝一塊儀表，只需將幾個(gè)功能模塊在定制PCB的基礎(chǔ)上聯(lián)合起來(lái)，就可以得到一個(gè)完整的系統(tǒng)。長(zhǎng)安等經(jīng)濟(jì)型汽車(chē)的指針儀表一般為獨(dú)立的模塊，提示/報(bào)警功能由PCB上的小燈泡完成。SANTANA系列的指針由印刷電路板上的十字線(xiàn)圈驅(qū)動(dòng)，提示/報(bào)警燈全部是發(fā)光二極管。轎車(chē)的儀表板上顯示的主要數(shù)據(jù)、來(lái)源及對(duì)應(yīng)顯示方式如下表（根據(jù)SANTANA2000）：
表1 
隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，尚有極大潛力的汽車(chē)電子市場(chǎng)正日漸受到各大汽車(chē)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(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)階段的清潔能源汽車(chē)、目前由***占據(jù)世界市場(chǎng)領(lǐng)袖地位的車(chē)載音響設(shè)備、前途無(wú)量的車(chē)載計(jì)算機(jī)信息終端設(shè)備以及形形色色的車(chē)內(nèi)電控單元，如發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、ABS、總線(xiàn)、新型電子儀表等。
對(duì)汽車(chē)儀表而言，使用電子式儀表板較之傳統(tǒng)儀表的優(yōu)勢(shì)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(lái)越快。一些實(shí)時(shí)性要求高，原本由硬件完成的功能，就完全可以通過(guò)對(duì)微處理器編程來(lái)實(shí)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(lái)越高，體積越來(lái)越小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，功能也越來(lái)越強(qiáng)大。隨著儀表的部分功能硬件不斷地被軟件取代，整個(gè)系統(tǒng)的集成度也在相應(yīng)提高。
本設(shè)計(jì)是一個(gè)基于Freescale單片機(jī)的汽車(chē)組合儀表板。面向的是目前市場(chǎng)上占主流地位的傳統(tǒng)汽車(chē)，并引用長(zhǎng)安車(chē)的儀表為模板，目的主要在于實(shí)現(xiàn)一個(gè)汽車(chē)組合電子儀表板的低端方案。
1、設(shè)計(jì)概述
本方案的對(duì)象主要包括車(chē)速、轉(zhuǎn)速、壓力、溫度、里程、時(shí)間以及一些提示/報(bào)警燈信號(hào)，分別體現(xiàn)在車(chē)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、油壓表、水溫表（指針）以及里程表上。其中，里程表定時(shí)記錄車(chē)速信號(hào)，在行車(chē)時(shí)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(hù)Flash中。定時(shí)（1s）對(duì)里程數(shù)據(jù)做累加。
由于本設(shè)計(jì)面向的是大眾化的傳統(tǒng)汽車(chē)，成本成為器件選用的最重要標(biāo)準(zhǔn)。在微控制器的選型上，我們并未考慮前途光明但目前尚未普及的CAN總線(xiàn)，而是選擇了自帶液晶驅(qū)動(dòng)的8位微控制器LJ12。
MC68HC908LJ12是Freescale單片機(jī)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(xiàn)頻率；
? 12k用戶(hù)Flash；
? 512b RAM；
? 兩個(gè)獨(dú)立雙通道定時(shí)器模塊；
? 內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘，可記錄年、月、日、時(shí)、分、秒；
? SCI與SPI通信模塊；
? 6通道10位A/D；
? LCD模塊，可驅(qū)動(dòng)27×3或26×4的筆段式液晶模塊。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片MC33970是Freescale模擬家族的一員，內(nèi)含6個(gè)寄存器，由SPI寫(xiě)入命令狀態(tài)字，分別是配置/校準(zhǔn)寄存器、指針?biāo)俣燃拇嫫?、指?/1位置寄存器、指針回零寄存器、歸零設(shè)置寄存器。MC33970的特點(diǎn)：
? 兼容MMT認(rèn)證的兩相步進(jìn)電機(jī)；
? 指針可停留在4095個(gè)穩(wěn)定的位置；
? 最大轉(zhuǎn)角340°；
? 最大加速度4500 deg/s2；
? 最大速度400 deg/s；
? 模擬微步（指針運(yùn)動(dòng)12步為1°）；
? 指針校準(zhǔn)與回零；
? SPI控制，16位命令字；
? 內(nèi)部校準(zhǔn)時(shí)鐘；
? 睡眠模式低電流。
評(píng)論