1 规划思维
轿车外表是司机与轿车之间进行信息沟通的窗口和界面,关于进步轿车外表运用寿命、安全和经济行进有着活跃而重要的效果。本规划选用 PIC16C72A单片微型核算机作为外表的中心,轿车原有传感器无需替换,传感器的输出信号经过信号调度电路后送人CPU,经CPU处理后的信号选用时分技能经过VFD显现器显现出来。实时显现车速、发动机转速、水温、油位、总路程、子路程等车况参数,并对信息进行杂乱处理从而为司机供给均匀车速、经济油耗、剩下油量能跑路程数等有用信息,一起,还能对瞬时行车信息进行记载存储,完结“黑匣子”功用;对异常状况完结语音报警提示,且为往后功用扩展预留通讯接口。与传统轿车外表比较,该外表具有功用丰厚、牢靠性高、精度高、可视性好、通用性强、且有贮存功用、无机械磨损、运用寿命长等长处。
2 硬件结构
轿车用轿车电子智能外表由传感器、信号调度电路、单片机处理器、语音报警电路、显现驱动电路、VFD显现器等部分构成。如图1所示:
其间:S1为光电式车速传感器,将对应于0~200公里/d,时的车速转变成频率规模为0~136.3Hz的脉冲信号;
S2为脉冲信号式转速传感器,将对应于0~8000转/分钟的发动机转速变换成0~260Hz的频率信号;
S3为热敏电阻式温度传感器,用于丈量轿车冷却水的温度,该传感器将水温的改变变换成电阻、电压的改变;
s4为浮子一可变电阻式液位传感器,将油位的改变变成电阻、电压的改变;
Cnl、Cn2为车速丈量通道、发动机转速丈量通道的信号调度电路,因为车速和发动机转速传感器输出的是脉冲频率信号,所以,与之相对应的信号调度电路的效果是对传感器的输出信号进行整形、嵌位/限幅,以满意CPU对输人信号的要求。水温文油量传感器输出的是模仿信号,其对应的信号调度电路 Cn3、Cn4为电阻传输网络,将传感器的输出信号送到单片机自带的A/D输人端;CPU为微操控器,整个外表的中心,对信号的收集、处理和输出起操控指挥效果,芯片选用美国Microchip公司P%&&&&&%16C72A芯片,它是带有8位5通道A/D转换器、4kX 14位的程序存储器、128X8位的数据存储器和3个守时器的8位微处理器;
E²PROM选用93LCA6B型三线串行电擦除可编程只读存储器,其容量为1k×16位,擦除周期1M次,显现速度2ms,数据坚持时刻善于4O年。在外表中用于保存子路程、总路程数据以及当时车况,并确保掉电时数据不会消失,起到轿车“黑匣子”的效果;
ISD为言语芯片,贮存一切报警言语,驱动报警喇叭;
DR1、DR2 为VFD 显现驱动器/操控器μPD16311芯片,一块用于驱动显现发动机转速、总路程的VFD显现屏,另一块用于驱动显现车速、水温、油量、子路程的VFD显现屏;
SP为喇叭,当车速、发动机转速、水温文油量等丈量参数超限时,起言语提示报警效果;
VFD1、VFD2为荧光显现屏,实时显现车速、发动机转速、水温、油位、总路程、子路程等车况参数;
DC/DC电源变换器,将轿车上原有的12V蓄电池供电电压变成轿车智能组合外表所需求的三种作业电压:即微操控器、言语芯片、信号调度电路所需的+5V电压,VFD显现屏的阳极和栅极所需的一32V电压以及用于VFD显现屏灯丝供电的沟通4.2V电压;
功用挑选开关用于功用挑选,它有两个效果:①切换多功用显现区的显现内容,多功用显现区能够显现子路程(km)、子路程行进时刻(hr:min)和剩油行进路程(km)3项内容,缺省显现内容为子路程,②对子路程和子路程行进时刻清零,按下按键的时刻超越3s,即对子路程和子路程行进时刻清零;
亮度调理开关,对VFD显现器的亮度起调理效果。
3 软件规划
外表的软件由四部分组成:即由体系时钟程序、测控程序、按键/开关处理程序和VFD显现程序构成。体系时钟程序完结对四个软件守时器的处理,完结守时采样时刻的设定、子路程/行进时刻清零守时器的设定、多功用显现时刻守时器的设定、报警距离守时器的设定等功用;测控程序首要包含数据收集程序、数据处理程序,完结关于车速、发动机转速脉冲信号和水温、油位传感器模仿信号的收集、数字滤波及其它各种数值的核算;按键/开关处理程序完结对多功用显现区切换、子路程和子路程行进时刻清零的功用;VFD显现程序完结对发动机转速、水温文油量的模仿光柱显现和车速、总路程、子路程、行进时刻、剩油行进路程等参数的数字显现的功用。体系的主程序框图如图2所示:
轿车外表在作业过程中环境改变无常,在规划上经过硬软件归纳考虑,完结抗搅扰和数据牢靠存储规划。在软件抗搅扰办法方面,首要考虑到数字信号在传输过程中遭到搅扰易引起码元波形变坏,传输到接纳端后,可能发生过错的状况,在编码规划时,侧重考虑编码结构,选用抗搅扰性强的交错卷积码的编码方法;为了根绝程序在运用过程中呈现死循环或死机的现象,规划了看门狗电路,以完结硬件对软件的维护效果;为了消除对数据收集带来的差错,对改变缓慢的油位传感器等信号采样值运用了算术均匀法数字滤波,以消除油位动摇给采样值带来的影响。