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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:網絡 收藏
現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的基礎上聯合起來,就可以得到一個完整的系統。長安等經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上的十字線圈驅動,提示/報警燈全部是發光二極管。轎車儀表板上顯示的主要數據、來源及對應顯示方式如表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,導致系統的復雜化。

表1 轎車儀表板上顯示的主要數據、來源及對應顯示方式(SANTANA2000)

隨著汽車產業的快速發展,尚有極大潛力的汽車電子市場正日漸受到各大汽車生產商與電子產品供應商的關注。這其中包括尚處于開發實驗階段的清潔能源汽車,目前仍由日本企業占據世界市場領袖地位的車載音響設備,前途無量的車載計算機信息終端設備,以及形形色色的車內電控單元,如發動機電控單元、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儀表的優勢在于:

·硬件功能的軟件化

隨著微電子技術的發展,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。

·系統集成度大大提高

在大規模集成電路技術迅速發展的今天,集成電路的密度越來越高,體積越來越小,內部結構越來越復雜,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,整個系統的集成度也在相應提高。

本文介紹的是一個基于設計的儀表板,面向目前市場上占主流地位的傳統汽車,并引用長安車的儀表為模板,目的主要在于實現一個板的低端方案。

系統構成

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

·車速表、發動機轉速表、油壓表、水溫表(指針);
·里程表(LCD)。

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

設計概述

由于本設計面向的是大眾化的傳統汽車,成本是器件選用的首要依據。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動的8位微控制器LJ12。

MC68HC908LJ12是908家族的一員,其主要參數與功能模塊如下:

·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,可驅動27×3或26×4的筆段式液晶模塊。

步進電機驅動芯片MC33970是模擬家族的一員,內含6個寄存器,由SPI寫入命令狀態字,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、歸零設置寄存器。

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