汽车用车速里程表电路的设计

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1、摘要随着计算机技术和微步进电机技术的不断发展这给汽车仪表的技术变革带来了可能和机遇。微型步进电机是一种以脉冲信号作为驱动信号的一种特殊电机，它是一种基本上能满足所有车型的通用机芯，只要在软件中针对不同车型，将有关参数作适当修改，硬、软件主体结构并不需要作任何改动，便能满足其要求。可以省去模拟电路电子式汽车仪表对不同车型需要重新设计电路、再调试，进而做可靠性实验等复杂过程，能最大限度地缩短产品开发的时间和费用。更重要的是避免了可能出现的技术风险。本设计主要完成对车速采集电路的设计、单片机控制器的选择和设计、步进电机仪表机芯设计、里程保存电路和显示电路

2、的设计等。本文论述了基于AT89S52的汽车仪表硬件设计,并给出了具体的解决方案,将仪表整体分为主控模块、传感器及信号处理模块、显示模块等进行模块化设计。车速值由步进电机机芯指示，里程采用LCD显示。由霍尔传感器完成车速和里程信号的采集，通过I2C总线完成LCD显示部分和E2PROM保存里程部分的数据传送。本设计开发的系统LCD显示清晰，步进电机机芯指针运行平稳、响应速度快、无抖动、性能可靠。只要对单片机中的软件做相应的修改，该机芯就可广泛的应用其它车型。通过研制和开发，本系统在工作原理上的创新和突破，使得该产品的指示误差远低于国家标准、显示精确度

3、高、有着不可替代的优点。我们也有充分地理由相信，步进电机式车速里程表机芯将是未来一段时间内汽车仪表的主导产品。关键词：步进电机；霍尔式传感器；LCD液晶屏显示-25---引言当今国外发达国家普遍使用全数字式汽车仪表，而且绝大部分是步进电动机式汽车仪表，并且正积极准备向更高方向发展。而国内汽车仪表厂，还没有批量生产出该类型的仪表，只有德国VDO公司和美国德科公司在我国设厂生产。虽然国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表，特别是步进电动机式汽车仪表，但我国汽车仪表生产厂家从事汽车仪表设计的工程技术人员，绝大部分还不具备这方面的知识能力，自主开发还不具备

4、条件。现国内中高档轿车仪表生产仍处于SKD，CKD组装阶段，成套仪表仅随少量整车出口，数量极微，与进口数量相比，国内汽车仪表行业在国际市场的竞争力几乎为零闭。在国外，汽车仪表作为汽车驾驶室的主要行驶信启、指示装置，其技术性能、外观造型、视觉效果均受到高度重视，汽车仪表平均配套价格约占整车售价的3%。国外一种新型汽车产品在开发之初，汽车零部件厂商即按照主机厂提出的整车技术设想和方案，提出零部件配套产品设计方案和思路，参与整车零部件配套项目招标，入选厂商参与整车的开发研制、试制、试验、改型的全过程。相比之下，国内的汽车仪表平均配套价格占整车售价竟低于1

5、%，低价格和低成木导致国内汽车仪表制造厂家普遍利润收益低下，挫伤了企业技术创新和技术进步的积极性。另外，国内企业因缺乏技术、资金投入，计算机仍处在二维设计水平，三维实体造型设计才刚刚起步，产品的开发研制能力十分薄弱。国内仪表制造企业的产品为主机配套仍处于被动应付的局面，因为不能及时了解主机厂的产品开发动态及参与开发过程，导致企业配套不畅和配套过程烦琐、冗长，且难以制定出准确的中、长期产品开发计划;并可能因市场分析决策误导，产品市场定位失误，造成技术改造、引进及产品开发投入的风险。车速里程表是汽车仪表中的一个重要仪表，主要指示汽车的行驶速度及显示日记

6、里程和累计里程，在汽车行驶中起着重要的作用，甚至影响行驶的安全，在汽车零部件中属于国家法定计量产品。最先的车速里程表是机械式结构，由软轴驱动车速里程表中带有磁钢的驱动轴，驱动轴旋转产生的磁场与该磁场在金属感应罩内所产生的电流相互作用而产生的作用力来指示汽车行驶的速度。驱动轴的蜗杆通过横、竖轴蜗轮的传动带动计数器字轮的转动，从而指示出汽车行驶的里程。随着科学技术的进步，电子技术的不断发展，交叉线圈式的车速里程表应运而生。但是，这种结构存在着工艺复杂，生产效率低，质量不易保证等问题，且交叉线圈的技术应用已多年，与当今市场的主流产品比较已相对落后。为了提

7、高产品质量，改善生产工艺，提高车速里程表的可靠性，降低成本，提升产品技术挡次，提出了一种由单片机控制的步进电机式车速里程表。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。通过改变线路板内部设计，实现车速指示及里程日记和累计的显示功能。从电路设计和程序设计两方面来达到设计要求。对促进我国汽车仪表的更新换代有积极的意义。-25---第1章绪论1.1课题研究的背景及意义目前，国内部分中、高档轿车均配套使用步进电动机式汽车仪表。步进电动式汽车仪表将是未来－段时间内汽车仪表的主导产品。随着电子技术的进步，新型传感器、新型电子显示器件

8、的出现，汽车电子仪表显示装置得以迅速发展。现代汽车使用微机驱动的电子仪表系统日益普及。微机驱动的仪表板采用微机处理来自传感