專利名稱：多功能集成信息顯示組合儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于汽車(chē)儀表顯示裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多功能集成信 息顯示組合儀表。
背景技術(shù)：
汽車(chē)儀表用于測(cè)量、顯示車(chē)輛當(dāng)前的工作狀態(tài)，駕駛員可以通過(guò)汽車(chē)儀表 了解車(chē)輛各種運(yùn)行參數(shù)信息，這對(duì)車(chē)輛的安全行使有著重要的作用。目前汽車(chē)儀表通常分為機(jī)械式和電子式兩種。機(jī)械式儀表由于精度差、易磨損、故障率高等缺陷，在汽車(chē)儀表上基本上 已經(jīng)被淘汰。電子式儀表按其顯示方式的不同分為指針式和數(shù)碼式儀表。指針 式儀表按所用機(jī)芯的不同又可以分為十字線圈儀表和步進(jìn)電機(jī)儀表，由于十字 線圈的一致性差，尤其是線性度差，使得其指示的數(shù)值與測(cè)量值有較大的誤差， 因此，這種十字線圈的機(jī)械式儀表將逐步被淘汰。指針式步進(jìn)電機(jī)儀表具有指 示精度高，顯示直觀、醒目，符合人的視覺(jué)習(xí)慣等優(yōu)點(diǎn)，因此當(dāng)前的汽車(chē)儀表 基本上都采用指針式步進(jìn)電機(jī)儀表。然而由于現(xiàn)代的汽車(chē)，尤其是大型商用車(chē)， 需要測(cè)量和顯示的參數(shù)很多，如果這些參數(shù)都使用指針式儀表來(lái)顯示，則儀表 面板需要做得很大(為了保證指示精度，指針的長(zhǎng)度不能做得很小)，有時(shí)甚至 無(wú)法實(shí)現(xiàn)。因此指針式步進(jìn)電機(jī)儀表通常用來(lái)指示一些變化較快且與行使安全 密切相關(guān)的信息。同時(shí)，現(xiàn)有的步進(jìn)電機(jī)式儀表由于采用的硬件線路、軟件等 方面技術(shù)的限制，信號(hào)處理速度較慢，信息處理量較小，對(duì)于要求信息量大、 顯示內(nèi)容多、信號(hào)處理速度快的應(yīng)用顯得力不從心。數(shù)碼顯示式儀表具有顯示 精度高、響應(yīng)速度快、占用顯示面積小、量程大等優(yōu)點(diǎn)，但是數(shù)碼顯示不夠形 象直觀，讀數(shù)需要一定的時(shí)間。在車(chē)輛高速行使時(shí)，駕駛員只能用眼睛余光來(lái) 觀察儀表，數(shù)碼顯示儀表就更不易讀出，所以數(shù)碼顯示的儀表通常用于指示一 些不需要經(jīng)常觀察的慢變化信息。目前大多數(shù)車(chē)輛的倒車(chē)?yán)走_(dá)、視頻監(jiān)控、語(yǔ)音報(bào)警裝備都是與汽車(chē)儀表分 開(kāi)設(shè)計(jì)、安裝的，這給使用、安裝帶來(lái)了不便。由于現(xiàn)代大型商用車(chē)車(chē)需要顯示的信息多，因此存在儀表面板大，觀察不 便等缺陷。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是針對(duì)上述不足之處而提供一種結(jié)合指針式和數(shù)碼式 儀表的優(yōu)點(diǎn)，用步進(jìn)電機(jī)式指針儀表指示與安全行駛密切相關(guān)且數(shù)據(jù)變化快的信息，在TFT彩色LCD屏上以數(shù)碼或圖形的方式顯示整車(chē)電壓、累計(jì)里程、小 計(jì)里程、車(chē)外溫度、車(chē)內(nèi)溫度、日期、時(shí)間、變速箱檔位、燃油消耗、輪胎壓 力、車(chē)輛行駛過(guò)程中故障信息、障礙的方位與距離等信息的多功能集成信息顯 示組合儀表。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是 一種多功能集成信息顯示組合儀表，包括 儀表殼體、儀表盤(pán)及裝于儀表殼體內(nèi)的車(chē)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、制動(dòng)氣壓表及 包括電源處理與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警信號(hào)采集模塊、含微控制器主 控制模塊、TFT液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊、語(yǔ)音輸出模塊的控制電路，設(shè)置在儀表盤(pán) 上的按鍵、TFT液晶屏、報(bào)警圖案，其特征在于所述的車(chē)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 表、2個(gè)制動(dòng)氣壓表裝有驅(qū)動(dòng)指針的微型步進(jìn)電機(jī)；采用的TFT液晶顯示屏， TFT液晶屏上設(shè)有顯示機(jī)油壓力、冷卻水溫、油量的中文或英文名稱、光柱條 和數(shù)字，顯示整車(chē)電壓、累計(jì)里程、小計(jì)里程、車(chē)外溫度、車(chē)內(nèi)溫度、日期、 時(shí)間、變速箱檔位、燃油消耗、輪胎壓力、車(chē)輛行駛過(guò)程中故障信息等的數(shù)字 和字符；控制電路中還包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制 模塊，參數(shù)設(shè)置接口與監(jiān)控模塊、超聲波測(cè)距模塊和視頻監(jiān)控模塊；報(bào)警信號(hào) 采集模塊中報(bào)警信號(hào)與儀表盤(pán)上的報(bào)警圖案對(duì)應(yīng)的指示燈連接，又與TFT液晶 屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊連接；超聲波測(cè)距模塊和視頻監(jiān)控模塊的信號(hào)與TFT液晶屏顯 示驅(qū)動(dòng)模塊連接；儀表盤(pán)上裝有8個(gè)操作按鍵；儀表殼體上嵌裝有一個(gè)實(shí)現(xiàn)人 機(jī)交互功能的鍵盤(pán)輸入模塊。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的控制電路中數(shù)據(jù)采集模塊、鍵盤(pán)輸入 模塊、語(yǔ)音輸出模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)IO口與主控制模塊相連接；超聲 波測(cè)距模塊和參數(shù)設(shè)置接口與監(jiān)控模塊通過(guò)串行口與主控制模塊相連接；主控 制模塊與圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊通過(guò)串行口相連接；視頻監(jiān)控模塊 通過(guò)視頻信號(hào)線與圖形圖像處理及液晶控制模塊相連接；報(bào)警信號(hào)采集模塊一 部分通過(guò)地址、數(shù)據(jù)總線與圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊，另一部分直接 與LED報(bào)警指示燈相連接；視頻監(jiān)控模塊通過(guò)地址、數(shù)據(jù)總線與圖形圖像數(shù)據(jù) 處理及液晶控制模塊相連接。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的數(shù)據(jù)采集模塊由車(chē)速信號(hào)整形與輸出 電路、轉(zhuǎn)速信號(hào)整形電路和模擬信號(hào)濾波電路組成。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的鍵盤(pán)輸入模塊的按鍵的1 8腳與主控制模塊的10 口相連，按鍵的第9腳與地相連。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的超聲波測(cè)距模塊通過(guò)插接件與主控制 模塊相連。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與車(chē)速、轉(zhuǎn)速、前 橋和后橋氣壓表的步進(jìn)電機(jī)相連。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的報(bào)警信號(hào)采集模塊包括電平轉(zhuǎn)換模塊 和數(shù)據(jù)鎖存模塊。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案中所述的視頻監(jiān)控模塊的控制輸入端與圖形圖 像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊的10 口相連接，視頻監(jiān)控模塊的輸出端與TFT液晶 屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊相連接。本實(shí)用新型結(jié)合了指針式和數(shù)碼式儀表的優(yōu)點(diǎn)，用步進(jìn)電機(jī)式指針儀表指 示與安全行駛密切相關(guān)的信息，其他一些信息在TFT彩色LCD屏上以數(shù)碼或圖 形的方式顯示出來(lái)。同時(shí)TFT彩色LCD屏還根據(jù)車(chē)輛的運(yùn)行狀態(tài)或駕駛員的按 鍵輸入切換到不同內(nèi)容，可以分別用于顯示障礙的方位與距離或監(jiān)視車(chē)尾或車(chē) 內(nèi)的視頻信息。對(duì)于各種報(bào)警信號(hào)，該儀表采用了多種輸出提示方式，可以在 LCD屏上顯示，也可以有LED燈指示，或利用語(yǔ)音進(jìn)行提示。本實(shí)用新型采用模塊化設(shè)計(jì)，其中的倒車(chē)?yán)走_(dá)測(cè)距模塊，視頻監(jiān)控模塊即 可單獨(dú)使用，又可以通過(guò)簡(jiǎn)單的接口組合在一起使用。此外，本實(shí)用新型中所有儀表的參數(shù)，報(bào)警門(mén)限，儀表位置，指針的旋轉(zhuǎn) 方向都可以利用接口模塊在PC機(jī)上進(jìn)行設(shè)置，這個(gè)儀表的配置、修改帶來(lái)了極 大的方便。本實(shí)用新型所述的多功能集成信息顯示組合儀表，采用多種尺寸的TFT液 晶顯示屏以及先進(jìn)的軟、硬件結(jié)合的圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶顯示控制方式， 實(shí)現(xiàn)了大信息量、快速的圖形圖像顯示；結(jié)合了指針式和數(shù)碼式儀表的優(yōu)點(diǎn)， 并將倒車(chē)?yán)走_(dá)、視頻監(jiān)控語(yǔ)音報(bào)警集成于汽車(chē)儀表中，提高了系統(tǒng)的可靠性。


圖1是本實(shí)用新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的正面示意圖； 圖3是本實(shí)用新型倒車(chē)障礙顯示圖； 圖4是本實(shí)用新型主控制模塊電路圖；圖5是本實(shí)用新型液晶控制模塊部分電路圖； 圖6是本實(shí)用新型超聲波測(cè)距模塊電路圖； 圖7是本實(shí)用新型語(yǔ)音輸出模塊電路圖； 圖8是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集模塊電路圖； 圖9是本實(shí)用新型報(bào)警信號(hào)采集模塊電路圖； 圖10是本實(shí)用新型鍵盤(pán)輸入模塊電路圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型包括--套殼體和殼體內(nèi)的控制電路。殼體上嵌裝有一個(gè)實(shí)現(xiàn)人 機(jī)交互功能的鍵盤(pán)輸入模塊、 一個(gè)TFT液晶顯示屏，4個(gè)由微型步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 的指針，1個(gè)印有儀表刻度和部分報(bào)警圖案的刻度盤(pán)?？刂齐娐钒娫刺幚?與監(jiān)控模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，報(bào)警信號(hào)采集模塊，主控制模塊，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng) 模塊，圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊，TFT液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊，語(yǔ)音輸 出模塊，參數(shù)設(shè)置接口與監(jiān)控模塊，超聲波測(cè)距模塊和視頻監(jiān)控模塊。本實(shí)用 新型的模塊結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。其特征是車(chē)速表、轉(zhuǎn)速表、兩路制動(dòng)氣壓表 設(shè)有微型步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)指針轉(zhuǎn)動(dòng)，微型步進(jìn)電機(jī)的控制端分別與線路板上步進(jìn) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊(含微控制器)的輸出控制端連接；機(jī)油壓力、冷卻水溫、油量 在TFT液晶屏以光柱條和數(shù)字兩種方式顯示，整車(chē)電壓、累計(jì)里程、小計(jì)里程、 車(chē)外溫度、車(chē)內(nèi)溫度、日期、時(shí)間、變速箱檔位、燃油消耗、輪胎壓力、車(chē)輛 行駛過(guò)程中故障信息等的數(shù)字和字符在TFT液晶屏上以數(shù)字方式顯示，并且這 些顯示符可以受軟件的控制而更改。常規(guī)狀態(tài)下上述參量的單位以中文顯示， 也可以通過(guò)按鍵調(diào)節(jié)以英文顯示。報(bào)警信號(hào)一部分通過(guò)儀表盤(pán)上印刷的報(bào)警圖 案指示，大部分通過(guò)報(bào)警信號(hào)采集模塊采集、處理后在TFT液晶屏上特定區(qū)域 以自動(dòng)滾動(dòng)刷新屏幕的方式顯示。TFT液晶屏還可以顯示視頻監(jiān)控模塊攝取的 車(chē)內(nèi)監(jiān)視畫(huà)面，以及來(lái)自超聲波測(cè)距模塊的倒車(chē)障礙位置及距離畫(huà)面。儀表盤(pán) 上裝有8個(gè)按鍵，通過(guò)對(duì)按鍵的操作可以實(shí)現(xiàn)小計(jì)里程清零、日期和時(shí)間的調(diào) 節(jié)、語(yǔ)言切換、顯示畫(huà)面切換。參數(shù)設(shè)置接口與監(jiān)控模塊用來(lái)設(shè)置儀表的各種 參數(shù)，監(jiān)控儀表的工作狀態(tài)以及對(duì)儀表進(jìn)行校準(zhǔn)等。主控制模塊的作用是初始化整個(gè)儀表，然后不斷讀取各模塊的數(shù)據(jù)并進(jìn)行 處理和控制。主控制模塊讀取數(shù)據(jù)采集模塊的數(shù)值，對(duì)車(chē)速、轉(zhuǎn)速、2路制動(dòng) 氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)指示；對(duì)機(jī) 油、冷卻水溫、油量等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)送到TFT液晶顯示控制有關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)在TFT液晶屏上同時(shí)以光柱和數(shù)字方式顯示；對(duì)整車(chē)電壓、累計(jì)里程、小計(jì) 里程、車(chē)外溫度、車(chē)內(nèi)溫度、日期、時(shí)間、變速箱檔位、燃油消耗、輪胎壓力、車(chē)輛行駛過(guò)程中故障信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后發(fā)送到TFT液晶顯示控制有關(guān)模 塊實(shí)現(xiàn)數(shù)字方式顯示。本實(shí)用新型的正面示意圖及主要顯示內(nèi)容入圖2所示。 主控制模塊還帶有CAN接口 ，可以通過(guò)調(diào)整軟件來(lái)適應(yīng)不同用戶車(chē)輛CAN總 線的數(shù)據(jù)定義，接收整車(chē)通過(guò)CAN總線傳遞的數(shù)據(jù)信息。主控制模塊連續(xù)地 監(jiān)控鍵盤(pán)輸入模塊的變化，這些變化包括電平的改變及當(dāng)前電平所持續(xù)的時(shí) 間，以便做出相應(yīng)的響應(yīng)。當(dāng)儀表與PC機(jī)連接時(shí)，主控制模塊還連續(xù)地監(jiān)控 參數(shù)設(shè)置接口與監(jiān)控模塊通過(guò)RS232串行接口發(fā)來(lái)的各種數(shù)據(jù)，以便對(duì)PC機(jī) 發(fā)來(lái)的命令及請(qǐng)求作出響應(yīng)，完成對(duì)儀表各種參數(shù)的設(shè)置。主控制模塊還隨時(shí) 監(jiān)控圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊的數(shù)據(jù)請(qǐng)求，當(dāng)檢測(cè)到有數(shù)據(jù)請(qǐng)求時(shí)， 將相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成合適的數(shù)據(jù)格式發(fā)送給圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模 塊。主控制模塊還監(jiān)控車(chē)輛的各種信息的變化，當(dāng)車(chē)輛的某些運(yùn)行狀態(tài)(如車(chē) 速過(guò)高、氣壓過(guò)低等)超過(guò)安全設(shè)定值時(shí)，主控制模塊啟動(dòng)語(yǔ)音輸出模塊進(jìn)行 報(bào)警語(yǔ)音輸出。當(dāng)主控制模塊檢測(cè)到倒車(chē)信號(hào)時(shí)，將發(fā)命令信息給超聲波測(cè)距 模塊進(jìn)行障礙物距離測(cè)量，同時(shí)發(fā)送相應(yīng)信息給圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制 模塊顯示倒車(chē)畫(huà)面及障礙物距離。本實(shí)用新型倒車(chē)障礙顯示圖見(jiàn)圖3。本實(shí)用 新型主控制模塊電路圖見(jiàn)圖4。圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊采用DSP器件，編程靈活、可編程性 好、集成度高、速度快，可滿足系統(tǒng)顯示數(shù)據(jù)量大、速度快的要求。該模塊用 于液晶屏的初始化，以及正常顯示的數(shù)據(jù)處理和控制。其內(nèi)部存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有有 各種報(bào)警圖標(biāo)，漢字字模，根據(jù)主控制模塊發(fā)來(lái)的相應(yīng)信息，在液晶屏上以數(shù) 碼或柱狀圖的形式顯示出來(lái)，包括當(dāng)前的水箱溫度、油量、機(jī)油壓力、電平電 壓、日期和時(shí)間、當(dāng)前檔位、累計(jì)里程、小計(jì)算里程、車(chē)內(nèi)溫度、車(chē)外溫度等。 圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊還讀取各種狀態(tài)和報(bào)警信息，以隊(duì)列的形式 存儲(chǔ)在內(nèi)部隨機(jī)存儲(chǔ)器中，并在液晶屏的報(bào)警圖標(biāo)顯示區(qū)域以圖標(biāo)的形式分頁(yè) 顯示出來(lái)。圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊還接收來(lái)自主控制模塊發(fā)來(lái)的按 鍵信息，根據(jù)這些信息控制液晶屏的顯示內(nèi)容倒車(chē)時(shí)顯示倒車(chē)畫(huà)面和障礙物 距離，在收到屏幕切換命令時(shí)，顯示內(nèi)容在1 3號(hào)攝像頭、儀表顯示、倒車(chē)畫(huà) 面顯示之間進(jìn)行行切換。當(dāng)收到時(shí)間日期調(diào)整命令時(shí)，需要調(diào)整的時(shí)間日期要 閃爍并隨輸入按鍵做相應(yīng)的改變。本實(shí)用新型液晶控制模塊部分電路如圖5所 示。超聲波測(cè)距模塊與主控制模塊相連，其中線束包含地、電源、倒車(chē)指示及RS232串行口。超聲波測(cè)距模塊根據(jù)倒車(chē)指示，并通過(guò)RS232串行口與主控制 模塊進(jìn)行通信。本實(shí)用新型超聲波測(cè)距模塊部分電路如圖6所示。語(yǔ)音輸出模塊與主控制模塊的IO 口相連接，語(yǔ)音輸出模塊中存儲(chǔ)著所有 需要播放的語(yǔ)音信息，語(yǔ)音輸出模塊的動(dòng)作受主控制模塊10 口的控制。本實(shí) 用新型語(yǔ)音輸出模塊電路圖見(jiàn)圖7。主控制模塊如果檢測(cè)到車(chē)輛處于倒車(chē)狀態(tài)，將倒車(chē)信息發(fā)送給超聲波測(cè)距 模塊和圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊，圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊 接收到倒車(chē)信息后將液晶屏切換到倒車(chē)障礙物畫(huà)面，超聲波測(cè)距模塊接收到倒 車(chē)信息后啟動(dòng)測(cè)距工作，超聲波測(cè)距模塊輪流啟動(dòng)若干個(gè)探頭進(jìn)行超聲波的發(fā) 送和接收，根據(jù)不同探頭接收到回波的時(shí)間間隔計(jì)算出各個(gè)方位障礙物的距 離，然后通過(guò)RS232串行接口與主控制模塊進(jìn)行通信。主控制模塊對(duì)接收到障 礙物距離后進(jìn)行數(shù)字濾波后通過(guò)串行接口發(fā)送給圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控 制模塊，同時(shí)啟動(dòng)語(yǔ)音輸出模塊將障礙物的距離用語(yǔ)音的形式播放出來(lái)，圖形 圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊將接收到的障礙物距離在液晶屏上顯示出來(lái)。當(dāng) 主控制模塊檢測(cè)到車(chē)輛處于非倒車(chē)檔時(shí)，主控制模塊向超聲波測(cè)距模塊和圖形 圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊發(fā)送相應(yīng)車(chē)輛狀態(tài)信息，超聲波測(cè)距模塊停止測(cè) 距工作，圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊將液晶屏切換到主顯示畫(huà)面。數(shù)據(jù)采集模塊包括車(chē)速信號(hào)整形與輸出電路，轉(zhuǎn)速信號(hào)整形電路和模擬信 號(hào)濾波電路組成，本模塊主要電路如圖8所示。其連接關(guān)系為——車(chē)速信號(hào)整形與輸出電路中，二極管D27的負(fù)極接車(chē)速傳感器的輸 出，二極管D27的正極接分壓電阻R5和R42，分壓后的信號(hào)接整形輸出三極 管T3和車(chē)速輸出三極管T4的基極，整形輸出三極管T3的集電極接主控制模 塊的測(cè)量中斷輸入；——轉(zhuǎn)速信號(hào)整形電路中，轉(zhuǎn)速傳感器的輸出接分壓電阻R9和R10，分 壓后的信號(hào)接轉(zhuǎn)速整形輸出三極管T1的基極，Tl的集電極接主控制模塊的測(cè) 量中斷輸入；——模擬信號(hào)濾波電路有一組電阻和電容組成低通濾波器，濾波器的輸出 接主控制模塊的A/D轉(zhuǎn)換器的輸入端。數(shù)據(jù)采集模塊中的車(chē)速或轉(zhuǎn)速信號(hào)采集電路，將車(chē)速或轉(zhuǎn)速傳感器輸出的 信號(hào)進(jìn)行波形整理后由輸出三極管T3或T1的集電極送至主控制模塊的時(shí)間捕 獲端，通過(guò)計(jì)算兩個(gè)脈沖之間的時(shí)間間隔換算出當(dāng)前車(chē)輛的行使速度或轉(zhuǎn)速，再由當(dāng)前的車(chē)速或轉(zhuǎn)速計(jì)算出指針的偏轉(zhuǎn)角度及步進(jìn)電機(jī)需要步進(jìn)的微步數(shù)， 最后將指針驅(qū)動(dòng)到相應(yīng)的位置。為了使指針運(yùn)行平滑、準(zhǔn)確、響應(yīng)速度快，對(duì) 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)運(yùn)用了數(shù)字濾波，變速率采樣，最大速度限制，加速度限諾lj， 可變力矩，可變步長(zhǎng)等多種控制手段。報(bào)警信號(hào)采集模塊包括電平轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)鎖存模塊其連接關(guān)系為——電平轉(zhuǎn)換模塊有上分壓排阻、下分壓排阻和一組鉗位二極管組成，上 分壓排阻與下分壓排組相連接并與鉗位二極管的正極相連，鉗位二極管的正極 為電平轉(zhuǎn)換模塊的輸出，上分壓排阻的另一端與5V電壓相連接，下分壓排阻 的另異端與地相連接，鉗位二極管的負(fù)極與外部的報(bào)警信號(hào)相連接。將0~24 伏的報(bào)警或開(kāi)關(guān)信號(hào)轉(zhuǎn)換成0~5伏的TTL電平信號(hào)，該信號(hào)由鎖存器鎖存?！獢?shù)據(jù)鎖模塊由數(shù)據(jù)鎖存器組成，其輸入接電平轉(zhuǎn)換模塊的輸出，其輸 出與圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊的數(shù)據(jù)總線相連接。數(shù)據(jù)鎖存器的輸出 允許端與液晶控制模塊的10 口相連。鎖存后的狀態(tài)由圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液 晶控制模塊讀取后顯示在液晶屏上以彩色圖形的方式進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型報(bào) 警信號(hào)采集模塊部分電路如圖9所示。鍵盤(pán)輸入模塊用于儀表的日期時(shí)間設(shè)置、中英文語(yǔ)言切換、小計(jì)里程清零 及顯示屏的切換。鍵盤(pán)輸入模塊的連接關(guān)系為按鍵J8的1 8腳與主控制模 塊的IO口相連，同時(shí)通過(guò)上拉排阻RR32和RR33與5V電源相連，按鍵J8 的第9腳與地相連。鍵盤(pán)輸入模塊由按鍵J8和上拉排阻組成。當(dāng)按下鍵盤(pán)的 某個(gè)按鍵時(shí)，其輸出由高電平(5V)變?yōu)榈碗娖?，這種電平的狀態(tài)變換提供給 主控制模塊來(lái)讀取，以做出相應(yīng)的響應(yīng)。本實(shí)用新型鍵盤(pán)輸入模塊電路如圖10 所示。電源處理與監(jiān)控模塊將來(lái)自車(chē)輛蓄電池和發(fā)電機(jī)的電源電壓進(jìn)行濾波、整 形和調(diào)節(jié)，變?yōu)楦髂K及CPU工作所需要的3.3V、 5V、 9V等直流電壓，保 證各模塊正常工作；同時(shí)監(jiān)控車(chē)輛電源電壓的變化情況，當(dāng)車(chē)輛電源電Bi低于 設(shè)定值時(shí)通知CPU保存數(shù)據(jù)，使指針回到零位。TFT液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊接收來(lái)自圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊的 數(shù)據(jù)，處理后驅(qū)動(dòng)TFT液晶屏顯示各種畫(huà)面。
權(quán)利要求1、一種多功能集成信息顯示組合儀表，包括儀表殼體、儀表盤(pán)及裝于儀表殼體內(nèi)的車(chē)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、制動(dòng)氣壓表及包括電源處理與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警信號(hào)采集模塊、含微控制器主控制模塊、TFT液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊、語(yǔ)音輸出模塊的控制電路，設(shè)置在儀表盤(pán)上的按鍵、TFT液晶屏、報(bào)警圖案，其特征在于所述的車(chē)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、2個(gè)制動(dòng)氣壓表裝有驅(qū)動(dòng)指針的微型步進(jìn)電機(jī)；采用TFT液晶顯示屏，顯示機(jī)油壓力、冷卻水溫、油量的中文或英文名稱、光柱條和數(shù)字，顯示整車(chē)電壓、累計(jì)里程、小計(jì)里程、車(chē)外溫度、車(chē)內(nèi)溫度、日期、時(shí)間、變速箱檔位、燃油消耗、輪胎壓力、車(chē)輛行駛過(guò)程中故障信息的數(shù)字和字符；控制電路中還包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊，圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊，參數(shù)設(shè)置接口與監(jiān)控模塊、超聲波測(cè)距模塊和視頻監(jiān)控模塊；報(bào)警信號(hào)采集模塊中報(bào)警信號(hào)與儀表盤(pán)上的報(bào)警圖案對(duì)應(yīng)的指示燈連接，又與TFT液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊連接；超聲波測(cè)距模塊和視頻監(jiān)控模塊的信號(hào)與TFT液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊連接；儀表盤(pán)上裝有8個(gè)操作按鍵；儀表殼體上嵌裝有一個(gè)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能的鍵盤(pán)輸入模塊。
2、 按照權(quán)利要求1所述的一種多功能集成信息顯示組合儀表，其特征在 于所述的控制電路中數(shù)據(jù)采集模塊、鍵盤(pán)輸入模塊、語(yǔ)音輸出模塊、步進(jìn)電 機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊通過(guò)IO 口與主控制模塊相連接；超聲波測(cè)距模塊和參數(shù)設(shè)置接口 與監(jiān)控模塊通過(guò)串行口與主控制模塊相連接；主控制模塊與圖形圖像數(shù)據(jù)處理 及液晶控制模塊通過(guò)串行口相連接；視頻監(jiān)控模塊通過(guò)視頻信號(hào)線與圖形圖像 處理及液晶控制模塊相連接；報(bào)警信號(hào)采集模塊一部分通過(guò)地址、數(shù)據(jù)總線與 圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊，另一部分直接與LED報(bào)警指示燈相連接; 視頻監(jiān)控模塊通過(guò)地址、數(shù)據(jù)總線與圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊相連 接。
3、 按照權(quán)利要求1和2所述的一種多功能集成信息顯示組合儀表，其特 征在于所述的數(shù)據(jù)采集模塊由車(chē)速信號(hào)整形與輸出電路、轉(zhuǎn)速信號(hào)整形電路 和模擬信號(hào)濾波電路組成。
4、 按照權(quán)利要求1和2所述的一種多功能集成信息顯示組合儀表，其特 征在于所述鍵盤(pán)輸入模塊的按鍵(J8)的1~8腳與主控制模塊的IO 口相連， 按鍵(J8)的第9腳與地相連。
5、 按照權(quán)利要求1和2所述的多功能集成信息顯示組合儀表，其特征在 于所述超聲波測(cè)距模塊通過(guò)插接件與主控制模塊相連。
6、 按照權(quán)利要求1和2所述的多功能集成信息顯示組合儀表，其特征在 于-.所述步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊與車(chē)速、轉(zhuǎn)速、前橋和后橋氣壓表的步進(jìn)電機(jī)相連。
7、 按照權(quán)利要求1和2所述的多功能集成信息顯示組合儀表，其特征在 于所述報(bào)警信號(hào)采集模塊包括電平轉(zhuǎn)換模塊和數(shù)據(jù)鎖存模塊。
8、 按照權(quán)利要求1和2所述的多功能集成信息顯示組合儀表，其特征在 于:所述視頻監(jiān)控模塊的控制輸入端與圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊的IO 口相連接，視頻監(jiān)控模塊的輸出端與TFT液晶屏顯示驅(qū)動(dòng)模塊相連接。
專利摘要本實(shí)用新型的名稱為多功能集成信息顯示組合儀表。屬于汽車(chē)儀表顯示裝置技術(shù)領(lǐng)域。主要是解決現(xiàn)有技術(shù)信號(hào)處理速度慢、顯示方式單一的問(wèn)題。它的主要特征是包括儀表殼體、儀表盤(pán)、電源處理與監(jiān)控模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、報(bào)警信號(hào)采集模塊、主控制模塊、語(yǔ)音輸出模塊的控制電路，設(shè)置在儀表盤(pán)上的按鍵、TFT液晶屏、報(bào)警圖案等；車(chē)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表、2個(gè)制動(dòng)氣壓表裝有驅(qū)動(dòng)指針的微型步進(jìn)電機(jī)；采用多種尺寸的TFT液晶顯示屏；控制電路中還包括步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、圖形圖像數(shù)據(jù)處理及液晶控制模塊、超聲波測(cè)距模塊和視頻監(jiān)控模塊等。本實(shí)用新型具有顯示信息量大、顯示圖形圖像快速、系統(tǒng)可靠性高的特點(diǎn)，主要用于汽車(chē)儀表顯示裝置。
文檔編號(hào)B60K35/00GK201320967SQ200820241179
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月27日
發(fā)明者斐 侯, 王太斌, 楊 程, 譚奇云, 邱偉平 申請(qǐng)人:東風(fēng)襄樊儀表系統(tǒng)有限公司