[实用新型]汽车电脑仪表

说明书

本实用新型属于一种测量仪表，具体为汽车电脑仪表。

目前，汽车普遍使用机械软轴传动的磁感应式车速里程表（又称路码表），其缺点是明显的：由于依赖软轴传动，机械磨损严重，可靠性低。随着电子技术的不断发展和广泛应用，人们已注意到汽车仪表电子化问题，并在这方面做出了努力：如公告号为    CN87203904μ的普通电子车速仪实现了汽车仪表的初步电子化；随后又有人发明了采用单片机组成的汽车检测仪表，如公告为CN2043345μ的“电子车速、里程仪”，兼有显示车速，记程和“黑匣子”功能。这一发明无疑使汽车仪表电子化向前迈了一大步。但是这种单片机检测仪表的硬件电路还有待改进、其功能还可以进一步增加。比如没有考虑到汽车启动时电源掉电压单片机复位问题，没有汽车行驶状态记忆功能等。

本实用新型的目的在于提供一种工作可靠、显示清楚、分辩率高、具有检测显示汽车车速、汽车发动机转速、累积里程和单程里程、记忆汽车操作状态和数据的高性能电脑仪表。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

图1为本实用新型的硬件框图，由此可知，本实用新型的硬件部分主要由检测单元和单片机及其外围设备构成的数据采集显示电路组成，检测信号被单片机采集处理后送显示单元显示，其技术特征在于：

上述检测单元包括一个汽车发动机转速检测电路，见图2。从汽车点火电路的电容上端取出发动机转速信号，经过一个晶体管低通滤波器滤波再经脉冲整形电路整形送单片机的TO端。从汽车点火电容上端取出的信号与汽车发动机转速有一定的对应关系：四缸发动机汽车，发动机每转点火两次；六缸发动机汽车，每转点火三次。点火电路的a点就有一个可取的、与发电机转速相对应的电容充放电信号。由于该信号含有杂乱的高频信号，因此有必要经过一个晶体管低通滤波器予以滤波，再经脉冲整形电路加以整形后再送单片机的TO端，由单片机软件完成汽车发动机转速采集、存贮和显示。

检测单元还包括一个操作状态检测电路，见图3。即从汽车鸣号按钮上端和左行、右行、制动信号灯上取得操作状态信号通过一个操作状态接口送单片机总线。该信号在单片机内存贮，用以记忆汽车停车前一段时间内的操作状态。

单片机RESET（复位）和INT（中断）端接有一个掉电检测复位电路，见图4。因为汽车电源是很不稳定的，例如在发动机启动瞬间，＋12V电源电压经常跌落到7V以下，使单片机的CPU失常，当启动结束、电源恢复正常后，由于复位电容没有被充分放电，RESET端仍保持在高电平上，致使CPU不能被复位、无法脱离失常的工作状态。如果装上复位按钮，必定使驾驶员操作繁锁。前述掉电检测复位电路正是解决了这个问题：将汽车＋12V电源经一个稳压管D₅和电阻R₉接两个依次串联的施密特触发器IC4a、IC4b的输入端，IC4b的输出端接单片机的INT端，IC4a和IC4b的串接中点经过一个电解电容C₁₀接单片机的RESET端，RESET端还经过一个二极管D₇的正端与＋5V电源相连。正常工作时，＋12V电源经D₅降压后通过R₉加至IC4a的输入端，为逻辑高电平，IC4a的输出端为低电平，RESET端由其内部上拉电阻对电容C₁₀充电使其为高电平。D₇处在截止状态。同时IC4b的输出端为逻辑高电平，INT端处于无效状态。一旦发生电源电压跌落（掉电），使IC4a的输入端处于低电平，IC4a的输出将发生翻转，此时，RESET端由于其内部线路的原因仍保持高电平，没有变化，而C₁₀却通过D₇得到充分迅速的放电，为再次复位准备好了条件。与此同时，IC4b亦发生翻转，其输出端为“0”电平，使INT端变为有效，迫使单片机CPU响应中断，执行掉电保护程序，使单片机内的RAM数据得以保护。一旦电源恢复正常，IC4a又将发生翻转，其输出又为逻辑“0”电平。此时由于C₁₀已事先得到充分放电，所以可以保证CPU可靠复位。IC4b亦翻转为逻辑“1”，使INT无效，撤除中断申请。在图4中，R₉的作用一是保护IC4a的输入端，二是与C₉一起构成RC串联网络，用以消除干扰。D₆的作用是加快IC4a对掉电的反应速度。R₆是D₅的直流负载。