4405.全电子式汽车仪表总成设计

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1、传感器原理与应用课程设计全电子式汽车仪表总成设计指导书上海电视大学22目录第一章设计任务书…………………………1第二章设计提示…………………………3第三章参考设计…………………………8第四章仿真调试…………………………13第五章电路板制作…………………………18第六章设计报告写法…………………………2022第一章设计任务书一、题目：全电子式汽车仪表总成设计二、目的：同学们学过传感器原理及应用课程后，已初步了解了常用传感器的工作原理、特点等理论知识，但还缺乏实际设计应用的能力。今安排的课程设计——汽车仪表总成，是一种把汽车上所有测量仪表总装在一起，集中向

2、驾驶员提供各种驾驶信息的仪表板。选择这个课题，不仅因为这里检测的参数，正是许多其它工业测控中最常用到的温度、压力、液位、速度、大电流等参数，具有代表性、综合性，可以培养我们的实际工作能力；而且因为全电子式仪表具有一定的先进性，它代表了当前汽车仪表的发展方向，可以培养我们的研发能力。传统汽车仪表属机电热力式仪表，其体积大、功耗大而寿命不长，故正朝电子化，微机化方向迅猛发展。希望同学们能在设计过程中学会从工程角度思考问题，熟悉本专业领域的传感器产品，学会对产品传感器的正确接口、信号调理、线性化、校准及常用的电子显示/报警方法。三、任务：本课程要求同学从图一

3、汽车仪表总成图中的二组仪表中各任选一半（即三只表），将其改进设计为全电子式的仪表。其中车速-里程表任务属于数字仪表设计训练，只要求考虑一种老师建议的系统方案，要求通过查找IC手册，把完整详细的电路图画出来，讲清工作原理，进行必要的计算即可。不仿真、不制作，只作理论设计。组合仪表任务属于模拟仪表设计训练，这是传感接口技术中最重要的基本功，故要求任选二只表进行详细的EWB仿真设计和实际制作（每组同学可共同制作一只或二只表），记下调试数据！进行结果误差分析。每只表都要讨论二种以上的设计方案，但只选择一种性价比最高的方案进行设计、仿真和制作。报告一律用五号字体

4、WORD打印，一般6页左右即可。要特别注意传感器的选择。作为产品设计方案应优选当前市售商品，但本实验设计允许选用简易元件（如PN结二极管，普通热敏电阻等，具体见下提示），以便实验室仿真和制作。你若对产品设计饶有兴趣，可在“方案讨论”中讨论一下即可。最后的“发挥题”仅供思考，可与教师讨论，但不写入报告。组合仪表信号灯里程表车速-里程表*车速表*油量表油压表*水温表电流表图一全电子式汽车仪表总成基本组成全电子式汽车仪表总成22一、具体指标和要求1．车速表用20只LED线状显示汽车的即时行驶速度。测速范围：0—100km／h每LED显示：5km／h轮胎直径：

5、900mm2．里程表用数码显示所行驶的不可复位累计总路程，及可复位单次小计路程。计程范围：不可复位累计总里程0—99999.9km，可复位小计里程0—999.9km分度：以100米计数一次，即1次／0.1km轮胎直径：900mm3．油量表用3只LED条状显示燃油箱中的燃油油量。测量范围：0—1/3—2/3—1每LED约显示：1/34．油压表产品用10只LED条状显示发动机润滑油压力。测量范围：0.5—5bar，（自制时可降低标准为7只LED，范围：0.5—3bar。）每LED显示：0.5bar5．水温表用6只LED条状显示发动机冷却水温度，并以最高3只

6、红LED作超温报警。测量范围：50℃~+100℃每LED显示：10℃左右，（注意线性化显示）。6．电流表分别用五只绿色LED和五只红色LED点状显示蓄电池充、放电流。测量范围：-50A~0~+50A每LED显示：10A（注意避免导线及接触电阻的影响）．五、发挥题1．车内外气温表用二只二极管作自制的温度传感器和一只转换开关，以数码形式切换显示车内外气温（-20~+50℃+/-1℃）。2．无接触（免软轴连接）式车速里程传感器及其配套表设计软轴加工要求高且易损坏，若改用霍耳IC片、接近开关或干簧管自制车速里程传感器，则寿命和可靠性可大为提高。　3．自行设计一

7、种高精度车速里程表传感器（精度不亚于10cm）注意克服负载对轮胎外径的影响。4．倒车防撞报警仪用超声波压电陶瓷传感器，测出物体距车尾小于1.5米时发出声光报警，或物体距车两侧小于0.4米时发出声光报警。六、参考进度1.查阅并自学常用汽车传感器资料——1天。至少要查到转速、油量、油压、温度传感器各二种类型以上，并记录其原理、特点及典型应用方法。2.查阅/自学IC资料和大电流检测方法并初拟各表的实现方案——1天。至少要查到LM2917频率-电压转换器，LM3914点/条状LED显示驱动器、LM324单电源四运放、CD4040十二位二进制串行计数器、ICM7

8、225四位半LED数码管的脉冲计数/译码/驱动器、7805三端稳压器、7660负电压产生器，大