与汽车组合仪表配套的集成数字传感器制造技术

本发明专利技术属于汽车电子产品领域，涉及一种与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，包括电源电路［１］、通信接口电路［２］、单片机［３］、转速信号变换接口电路［４］、水温信号变换接口电路［５］及油压信号变换接口电路［６］；单片机与具有ＣＡＮ通信接口的发动机通信，从其广播数据信息中获得汽车发动机的冷却水温度、机油压力以及发动机转速等数字信息，经过信号变换后分别得到水温表、油压表以及发动机转速表的指针位置调节电信号，组合仪表利用这些信号即可以指示三种状态参数。本发明专利技术不需要改变原有汽车组合仪表的电路结构和接线方式，而且具有结构小巧、成本低、测量数据精度高、安装、维护简便、故障率低等诸多优点。

Integrated digital sensor integrated with automobile combined instrument

The invention belongs to the field of automotive electronics, relates to an integrated digital sensor supporting and auto combination instrument, which comprises a power supply circuit 1, a communication interface circuit 2, SCM 3, speed signal conversion interface circuit 4, temperature signal conversion interface circuit 5 and interface circuit, oil pressure signal transform 6; SCM and CAN communication interface communication engine, get the automobile engine cooling water temperature, oil pressure, engine speed and other information from the digital broadcasting data information, after the signal transform respectively to temperature gauge, oil pressure gauge and engine tachometer pointer position adjustment signal, using the signal combination instrument can indicate three state parameters. The invention does not need to change the circuit structure and the connection mode of the original automobile combined instrument, and has the advantages of compact structure, low cost, high precision of measurement data, convenient installation and maintenance, low failure rate, etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于汽车电子产品领域，特别是涉及一种利用单片机设计 的、与汽车组合仪表中电磁式水温表、电磁式油压表以及发动机转速表 配套使用的集成数字传感器。
技术介绍
汽车是重要的交通运输工具。车辆运行可靠是保障人民生命安全和 国家财产的重要保证。驾驶人员进行安全驾驶是通过观察汽车组合仪表 指示的车辆运行状态信息并凭借个人经验完成的，因此，汽车组合仪表 及其传感器等附件性能的高低对汽车安全运行有较大影响。目前绝大多数汽车仍然使用指针式常规汽车组合仪表，并且采用相 应的传感器部件获取仪表指示需要的状态信息，如水温表需要配装测量 水温的热敏电阻传感器、机油压力表需要配装测量机油压力的压敏电阻 传感器、而发动机转速表需要配装测量发动机转速的霍尔脉冲信号传感 器。但是，这些传感器本身都存在安装不便、使用寿命短、故障率较 高、测量参数不准确等诸多缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构小巧、 成本低、测量数据可靠、安装、维护简便的与汽车组合仪表配套的集成 数字传感器。本专利技术是通过以下方式实现的-与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，其特征是，包括电源电路、 通信接口电路、单片机、转速信号变换接口电路、水温信号变换接口电路 及油压信号变换接口电路，电源电路为各功能部分供电，单片机利用自身的CAN功能端口或者利用CAN控制器专用芯片经通信接口电路与发动机 的CAN通信接口连接，单片机经转速信号变换接口电路连接汽车组合仪表 中的发动机转速表，单片机经水温信号变换接口电路连接汽车组合仪表中的电磁式水温表，单片机经油压信号变换接口电路连接汽车组合仪表中的 电磁式油压表。上述与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，其特征是水温信号变 换接口电路对单片机产生的反映冷却水温度的电信号进行变换以后，向汽 车组合仪表中的电磁式水温表传输调节线圈电流的电信号，调节水温表的 指针位置；油压信号变换接口电路对单片机产生的反映机油压力的信号进 行变换以后，向汽车组合仪表中的电磁式油压表传输调节线圈电流的电信 号，调节油压表的指针位置；转速信号变换接口电路把单片机产生的反映 发动机转速的脉冲信号变换处理后，传给汽车组合仪表中的发动机转速表 电路，调节转速表的指针位置。欧-III标准及以上的发动机均留有CAN标准通信接口，并且周期性 地向外广播一些发动机的状态数据信息，本专利技术利用单片机的CAN功 能端口或者借助于CAN控制器专用芯片，与留有CAN标准的通信接口 的汽车发动机通信，获取广播信息中冷却水温度、机油压力以及发动机 转速三种数据信息，并把它们转换为相应的电信号，通过相应的转换接 口电路分别送至汽车组合仪表中的电磁式水温表、电磁式油压表以及发 动机转速表，其中反映速度的脉冲信号输入转速表调节其指针位置，而 反映水温及反映油压的电压信号分别输入电磁式水温表、电磁式油压 表，对电磁式仪表中的线圈电流进行调节，分别实现相应的工作状态的 指针指示。本专利技术利用单片机把欧-III标准及以上发动机周期性广播的数据信 息(冷却水温度、机油压力以及发动机转速等数据信息)，相应地转化 为能被现有汽车组合仪表直接利用的电信号进而完成三种工作状态参 数指示的集成数字传感器，该集成数字传感器替代了原来汽车组合仪表 中水温表必须配装测量水温的热敏电阻传感器、油压表必须配装测量机 油压力的压敏电阻传感器、以及转速表必须配装测量发动机转速的霍尔 脉冲信号传感器，具有结构小巧、成本低、测量数据可靠、安装、维护 简便、故障率低，而且不需要改变原有汽车组合仪表的电路结构和接线 方式等诸多优点。 附图说明图1为本专利技术的结构原理示意图。图中l为电源电路、2为通信接口电路、3为单片机、4为转速信号 变换接口电路、5为水温信号变换接口电路，6为油压信号变换接口电 路。具体实施方法下面结合附图给出本专利技术一个最佳实施例本专利技术由电源电路l、通信接口电路2、单片机3、转速信号变换接 口电路4、水温信号变换接口电路5及油压信号变换接口电路6组成。电源电路1为各功能部分供电；通信接口电路2采用CAN总线收 发器芯片TJA1040与发动机的CAN通信接口连接；单片机3选用了具 有CAN通信功能的PIC系列单片机；转速信号变换接口电路4对单片 机3输出的反映转速的脉冲信号进行缓冲变换，连接至汽车组合仪表中 的发动机转速表，脉冲信号的频率与发动机的转速成正比；水温信号变 换接口电路5对单片机3输出的反映水温的PWM信号转换为0 24V范 围内的电压信号，送至汽车组合仪表中的电磁式水温表，调节其中一个 线圈的电流而改变水温表指针位置；油压信号变换接口电路6对单片机 3输出的反映机油压力的PWM信号转换为0~24V范围内的电压信号， 送至汽车组合仪表中的电磁式油压表，调节其中一个线圈的电流而改变 油压表指针位置。集成数字传感器和原有的汽车组合仪表配套使用，不需要改变原有 的汽车组合仪表电路结构和连接接线方法。实际工作时，汽车组合仪表 利用集成数字传感器输出的三路信号即可对发动机的三种工作状态进 行指示。利用集成数字传感器为汽车组合仪表提供信息，具有可靠性高、 维护、安装方便、且故障率低等显著优点。权利要求1、与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，其特征是，包括电源电路、通信接口电路、单片机、转速信号变换接口电路、水温信号变换接口电路及油压信号变换接口电路，电源电路为各功能部分供电，单片机利用自身的CAN功能端口或者利用CAN控制器专用芯片经通信接口电路与发动机的CAN通信接口连接，单片机经转速信号变换接口电路连接汽车组合仪表中的发动机转速表，单片机经水温信号变换接口电路连接汽车组合仪表中的电磁式水温表，单片机经油压信号变换接口电路连接汽车组合仪表中的电磁式油压表。2、 根据权利要求1所述的与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，其特征 是，水温信号变换接口电路对单片机产生的反映冷却水温度的电信号 进行变换以后，向汽车组合仪表中的电磁式水温表传输调节线圈电流的电 信号，调节水温表的指针位置。3、 根据权利要求1所述的与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，其特征 是，油压信号变换接口电路对单片机产生的反映机油压力的信号进行 变换以后，向汽车组合仪表中的电磁式油压表传输调节线圈电流的电信号， 调节油压表的指针位置。4、 根据权利要求1所述的与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，其特征 是，转速信号变换接口电路把单片机产生的反映发动机转速的脉冲信 号变换处理后，传给汽车组合仪表中的发动机转速表电路，调节转速表的 指针位置。全文摘要本专利技术属于汽车电子产品领域，涉及一种与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，包括电源电路、通信接口电路、单片机、转速信号变换接口电路、水温信号变换接口电路及油压信号变换接口电路；单片机与具有CAN通信接口的发动机通信，从其广播数据信息中获得汽车发动机的冷却水温度、机油压力以及发动机转速等数字信息，经过信号变换后分别得到水温表、油压表以及发动机转速表的指针位置调节电信号，组合仪表利用这些信号即可以指示三种状态参数。本专利技术不需要改变原有汽车组合仪表的电路结构和接线方式，而且具有结构小巧、成本低、测量数据精度高、安装、维护简便、故障率低等诸多优点。文档编号G01D21/02本文档来自技高网...

【技术保护点】
与汽车组合仪表配套的集成数字传感器，其特征是，包括电源电路［１］、通信接口电路［２］、单片机［３］、转速信号变换接口电路［４］、水温信号变换接口电路［５］及油压信号变换接口电路［６］，电源电路［１］为各功能部分供电，单片机［３］利用自身的ＣＡＮ功能端口或者利用ＣＡＮ控制器专用芯片经通信接口电路［２］与发动机的ＣＡＮ通信接口连接，单片机［３］经转速信号变换接口电路［４］连接汽车组合仪表中的发动机转速表，单片机［３］经水温信号变换接口电路［５］连接汽车组合仪表中的电磁式水温表，单片机［３］经油压信号变换接口电路［６］连接汽车组合仪表中的电磁式油压表。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：霍孟友，邱朋，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88[中国|济南]