專利名稱：車用儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種電子指針式車速里程、發(fā)動機轉(zhuǎn)速車用儀表，其屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。
傳統(tǒng)的機械式車速里程表，由于依靠軟軸傳動，因此造成儀表指示不穩(wěn)定，精度低，可靠性差等缺點。而現(xiàn)有的電子式車速里程表依靠專用電路將傳感器脈沖信號轉(zhuǎn)換成電壓信號來驅(qū)動表軸旋轉(zhuǎn)，因此不可避免產(chǎn)生低速狀態(tài)不穩(wěn)定，功能少等缺點。
本實用新型的目的在于研制一種多功能、高可靠性的車用儀表，將被測信號直接輸入到單片機中去，經(jīng)單片微型計算機對信號進行處理后，輸出脈寬調(diào)制信號，經(jīng)放大、驅(qū)動電路來驅(qū)動表頭上的指針旋轉(zhuǎn)。這種儀表指針偏轉(zhuǎn)角度可在0～360°范圍內(nèi)任選，消除了指針的低速抖動現(xiàn)象，十分適合于車速里程表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的各自獨立式儀表，或兩者組裝在一起的組合式儀表。
本實用新型的技術(shù)解決方案是一種車用儀表，它主要由指針、表盤、導(dǎo)光板、表頭、表殼、照明燈、線路板和引線組成，外接傳感器的輸入信號經(jīng)線路板放大后由表頭驅(qū)動指針指示量值。本實用新型的特殊之處在于上述的表頭主要由殼體、上骨架、下骨架、磁缸、轉(zhuǎn)軸、線圈和磁盤組成，二組線圈以十字交叉繞在轉(zhuǎn)軸軸線方向的骨架上。上述線路板主要把傳感器的信號經(jīng)濾波整形電路輸入到由信號轉(zhuǎn)換電路和計數(shù)分頻電路組成的單片機，再由單片機經(jīng)驅(qū)動電路把輸出信號送至線圈繞組和計數(shù)器，各電路之間進行電氣連接組成車速里程表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表組合控制電路。
上述的線路板中的單片機還與驅(qū)動電路、報警器和外部看門狗電路進行電氣連接。
上述的單片機的型號為Z86E04，輸出的二個驅(qū)動器合用一塊型號為LM324的集成塊，外部看門狗電路中采用LM358集成塊。
只采用車速傳感器、濾波整形電路、單片機的信號轉(zhuǎn)換電路和計數(shù)分頻電路、驅(qū)動電路、線圈繞組和計數(shù)器進行電氣連接組成車速里程表的控制電路。
只采用發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器、濾波整形電路、單片機的信號轉(zhuǎn)換電路、驅(qū)動電路和線圈繞組進行電氣連接組成發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的控制電路。
上述技術(shù)解決方案的指導(dǎo)思想是在表頭內(nèi)二組線圈以十字交叉繞在轉(zhuǎn)軸軸線方向的骨架上，以利于表頭的指針能在360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。控制電路的基本原理是由車速傳感器和發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器所提供的二路初始信號，經(jīng)過三極管放大，濾波整形輸入到單片機Z86E04的輸入口，由單片機進行數(shù)據(jù)處理后，在P24、P25、P26、P27輸出口輸出四路脈寬調(diào)制信號，經(jīng)過四運放積分放大電路輸出四路模擬電壓，來驅(qū)動分別由二組線圈組成的車速、轉(zhuǎn)速表頭。外部看門狗電路的作用是在單片機正常工作時，由P00口輸出一路方波信號，一旦系統(tǒng)受到外部強干擾時，單片機不能正常工作，P00口就不能輸出方波信號，這時該電路就發(fā)生振蕩，提供給單片機的電源VDD產(chǎn)生一個復(fù)位跳變，單片機就可重新工作。采用計數(shù)器驅(qū)動電路是為了由車速信號產(chǎn)生的脈沖由單片機進行計數(shù)分頻，計數(shù)到一定數(shù)值后，由口P23輸出一個脈沖，經(jīng)過場效應(yīng)管來驅(qū)動計數(shù)器走一位字。上述控制電路，單片機Z86E04可同時用于車速里程表頭和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表頭，也可以只用于車速里程表頭或發(fā)動機轉(zhuǎn)速表頭。
本實用新型的效果在于這種車用儀表由于表頭內(nèi)裝有十字交叉繞制的二組線圈，控制電路主要由信號輸入電路、單片機、信號輸出電路、計數(shù)器、報警電路和外部看門狗電路組成，使得該車用儀表表頭的指針可在360度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，指示精度高，并且不隨使用年限而變化，抗振動、耐較寬溫度變化、防污物影響、抗電壓沖擊和電磁干擾，特別適應(yīng)復(fù)雜車況和惡劣道路條件下使用。車速里程表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表既可獨立使用，也可以組合使用，可廣泛滿足各種車輛的要求。


附圖1是一種車用儀表的表頭正視圖。
附圖2是一種車用儀表的表頭俯視圖。
附圖3是一種車用儀表的電路框圖。
附圖4是一種車用儀表的控制電路圖。
附圖5是一種車速里程表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表組合式結(jié)構(gòu)圖。
附圖6是一種車速里程表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表組合式外形圖。
附圖7是一種車速里程表結(jié)構(gòu)圖。
附圖8是一種車速里程表外形圖。
附圖9是一種發(fā)動機轉(zhuǎn)速表結(jié)構(gòu)圖。
附圖10是一種發(fā)動機轉(zhuǎn)速表外形圖。
下面是本實用新型的實施例，通過對該實施例的描述和附圖，給出本實用新型的細節(jié)。
圖1是一種車用儀表的表頭正視圖。圖2是一種車用儀表的表頭俯視圖。在圖1、2中，先把穿過轉(zhuǎn)軸(6)的磁缸(5)置于十字交叉線圈骨架的上骨架(2)和下骨架(3)合在一起時形成的內(nèi)腔(4)中，然后把磁盤(8)(9)(10)(11)分別貼在骨架中間結(jié)合部的外側(cè)四周，在轉(zhuǎn)軸(6)的軸線方向上把線圈(7a)和線圈(7b)以十字交叉繞在骨架上，最后把繞有線圈(7a)(7b)的骨架放在殼體(1)內(nèi)，用四個螺釘(12)把骨架總成和殼體(1)緊固在線路板(19)上。
圖3是一種車用儀表的電路框圖。圖4是一種車用儀表的控制電路圖。在圖3、4中，車速傳感器(21)經(jīng)插口與濾波整形電路(22)連接，由三極管N5，電阻R11～R14和電容C4組成的濾波整形電路(22)與單片機(23)口P32連接。發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(28)經(jīng)插口與濾波整形電路(29)連接，由三極管N6，電阻R15～R18，電容C5和電解電容E6組成的濾波整形電路(29)與單片機(23)口P31連接。驅(qū)動電路(24)由三極管N1、N2，放大器U1:A、U1:B，電阻R1、1R2、R5、R6、R34、R35，電解電容E1、E2組成，與單片機(23)口P24、P25連接來驅(qū)動線圈繞組(25)，即L1、L2線圈。同理，驅(qū)動電路(30)由三極管N3、N4，放大器U1:C、U1:D，電阻R3、R4、R7、R8、R36、R37，電解電容E3、E4組成，與單片機(23)口P26、P27連接來驅(qū)動線圈繞組(31)，即L3、L4線圈。單片機(23)的型號為Z86E04。驅(qū)動電路(24)(30)合用一塊型號為LM324的集成塊。L1、L2線圈是裝在車速里程表的表頭內(nèi)，L3、L4線圈是裝在發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的表頭內(nèi)。信號轉(zhuǎn)換電路(23a)(23c)和計數(shù)分頻電路(23b)為單片機(23)內(nèi)部所包含。外部看門狗電路(34)是由三極管N7、N8，放大器U3:A、U3:B，電阻R23～R31，電容C6、C7，穩(wěn)壓塊V1組成，與單片機(23)口P00連接。放大器U3:A、U3:B采用LM358集成塊。由電阻R19和R20、場效應(yīng)管M1、二極管D1和線圈L5組成的驅(qū)動電路(26)通過插口與計數(shù)器(27)連接組成的計數(shù)電路，與單片機(23)口P23連接。由電阻R21和R22、場效應(yīng)管M2組成的驅(qū)動電路(32)和蜂鳴器S1組成報警電路，與單片機口P02連接。晶振C1、電容C2和C3組成單片機(23)外部時鐘電路。由二極管D2、電阻R32、壓敏電阻R3、電容C8、電解電容E5、穩(wěn)壓塊V2組成的電源經(jīng)接口Vcc與整形控制電路連接。
圖5、6是一種車速里程表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表組合式結(jié)構(gòu)圖和外形圖。圖7、8是一種車速里程表的結(jié)構(gòu)圖和外形圖。圖9、10是一種發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的結(jié)構(gòu)圖和外形圖。在圖5、6、7、8、9、10中，表頭(16)和照明燈(18)都裝在線路板(19)上，表頭(16)的轉(zhuǎn)軸穿過導(dǎo)光板(15)和透光的表盤(14)后裝上導(dǎo)光指針(13a)(13b)，指針(13a)是車速里程表的指針，指針(13b)是發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的指針，上述部件都放在表殼(17)內(nèi)，線路板(19)通過引線(20)與各傳感器相接。
權(quán)利要求1.一種車用儀表，它主要由指針(13)、表盤(14)、導(dǎo)光板(15)、表頭(16)、表殼(17)、照明燈(18)、線路板(19)和引線(20)組成，外接傳感器的輸入信號經(jīng)線路板(19)放大后由表頭(16)驅(qū)動指針指示量值，本實用新型的特征在于，上述的表頭(16)主要由殼體(1)、上骨架(2)、下骨架(3)、磁缸(5)、轉(zhuǎn)軸(6)、線圈(7a)(7b)和磁盤(8)(9)(10)(11)組成，線圈(7a)與線圈(7b)以十字交叉繞在轉(zhuǎn)軸(6)軸線方向的骨架上，上述線路板(19)主要把傳感器(21)(28)的信號經(jīng)濾波整形電路(22)(29)輸入到由信號轉(zhuǎn)換電路(23a)(23c)和計數(shù)分頻電路(23b)組成的單片機(23)，再由單片機(23)經(jīng)驅(qū)動電路(24)(26)(30)把輸出信號送至線圈繞組(25)〔31〕和計數(shù)器(27)，各電路之間進行電氣連接組成車速里程表和發(fā)動機轉(zhuǎn)速表組合控制電路。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的車用儀表，其特征在于，上述的線路板(19)中的單片機(23)還與驅(qū)動電路(32)、報警器(33)和外部看門狗電路(34)進行電氣連接。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的車用儀表，其特征在于，上述的單片機(23)的型號為Z86E04，驅(qū)動電路(24)(30)合用一塊型號為LM324的集成塊，外部看門狗電路中采用LM358集成快。
4.據(jù)權(quán)利要求3所述的車用儀表，其特征在于，只采用車速傳感器(21)、濾波整形電路(22)、單片機(23)的信號轉(zhuǎn)換電路(23a)和計數(shù)分頻電路(23b)、驅(qū)動電路(24)(26)、線圈繞組(25)和計數(shù)器(27)進行電氣連接組成車速里程表的控制電路。
5.據(jù)權(quán)利要求3所述的車用儀表，其特征在于，只采用發(fā)動機轉(zhuǎn)速傳感器(28)、濾波整形電路(29)、單片機(23)的信號轉(zhuǎn)換電路(23c)、驅(qū)動電路(30)和線圈繞組(31)進行電氣連接組成發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的控制電路。
專利摘要一種電子指針式車速里程、發(fā)動機轉(zhuǎn)速車用儀表,其屬于汽車電子技術(shù)領(lǐng)域。該車用儀表由于表頭內(nèi)裝有十字交叉繞制的二組線圈,控制電路主要由信號輸入電路、單片機、信號輸出電路、報警電路、計數(shù)器和外部看門狗電路組成,使得這種儀表表頭的指針能在360度范圍內(nèi)示值,指示精度高,并且不隨使用年限而變化,抗振動、耐溫防污、抗電壓沖擊和電磁干擾,車速里程表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表既可獨立使用,也可組合使用,特別適應(yīng)復(fù)雜車況和惡劣道路條件下使用的各種車輛。
文檔編號B60K37/02GK2436353SQ0024805
公開日2001年6月27日 申請日期2000年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月27日
發(fā)明者牛志明 申請人:大連理工大學(xué)