数字式仪表盘制造技术

本实用新型专利技术涉及一种数字式仪表盘，包括总线接口单元、存储单元、液晶屏、ＬＥＤ指示灯、仪用步进电机、内含主控模块及与主控模块相连的模数转换模块、高端计时模块、直接内存访问模块、多缓冲串行外设接口模块、通用输入／输出模块、内部集成电路模块和总线控制模块的主控芯片以及为整个仪表盘提供工作电压的电源单元。模数转换模块接测量输入信号，高端计时模块既与仪用步进电机相连又与多缓冲串行外设接口模块配合控制液晶屏，通用输入／输出模块接ＬＥＤ指示灯，内部集成电路模块接存储单元，总线控制模块接总线接口单元。本实用新型专利技术充分利用主控芯片内电路资源，省略了很多芯片，体积小、成本低、连线简洁、维修方便、精度和可靠性高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种交通工具仪表盘，尤其涉及一种用在交通工具上的数字式仪表盘。
技术介绍
目前汽车、轮船、飞机等交通工具上所用的仪表盘一般还是模拟仪表盘，也有兼具 模拟式和数字式输出的组合式仪表盘。模拟式仪表存在体积大、精度低、可靠性不高、显示 不够直观等问题，而现有的数字式仪表存在原理相对复杂、所用元器件较多、连线复杂、成 本较高等问题，不利于进一步推广应用。
技术实现思路
本技术主要解决传统模拟式仪表体积大、精度低、可靠性不高、显示不够直 观，而原有数字式仪表原理相对复杂、所用元器件较多、连线复杂、成本较高的技术问题；提 供一种原理简单、大大减少所用元器件、连线简单、体积小、降低成本、精度和可靠性高、显 示直观、外观也美观的数字式仪表盘。 本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本技术包 括总线接口单元、存储单元、显示装置、仪用步进电机和为整个仪表盘提供工作电压的电源 单元，还包括一个主控芯片，所述的主控芯片内含主控模块及与主控模块相连的模数转换 模块、高端计时模块、直接内存访问模块、多缓冲串行外设接口模块、通用输入/输出模块、 内部集成电路模块和总线控制模块，所述的显示装置包括液晶屏和若干LED指示灯，所述 的模数转换模块与外部的测量输入信号相连，所述的高端计时模块与所述的仪用步进电机 相连，所述的高端计时模块还与液晶屏和直接内存访问模块相连，所述的直接内存访问模 块接所述的多缓冲串行外设接口模块，多缓冲串行外设接口模块与所述的液晶屏相连，所 述的通用输入/输出模块与所述的LED指示灯相连，所述的内部集成电路模块与所述的存 储单元相连，所述的总线控制模块与所述的总线接口单元相连。主控芯片通过模数转换模 块、总线控制模块、存储模块获得数据信息，经过内部程序的计算或处理，根据需要发出相 应的控制信号分别给高端计时模块、总线控制模块、通用输入/输出模块、内部集成电路模 块、直接内存访问模块、多缓冲串行外设接口模块。本技术利用主控芯片内的模数转换 模块接收测量输入信号，获得待显示信息；利用主控芯片内的高端计时模块驱动仪用步进 电机，利用主控芯片内的高端计时模块配合直接内存访问模块和多缓冲串行外设接口模块 模拟出液晶屏驱动信号，驱动液晶屏的显示；利用主控芯片内的内部集成电路模块控制存 储单元存储信息；利用主控芯片内部的总线控制模块完成与总线接口单元间的通信。本实 用新型充分利用了主控芯片内部的资源，并将资源巧妙结合，使得整个数字式仪表盘只需 少量的外围芯片配合，省下了原有数字仪表盘需要的AD采样芯片、电机驱动芯片、液晶显 示屏驱动芯片、I2C控制芯片以及CAN总线控制器芯片，从而降低了成本。而且使得本实用 新型原理简单、连线简洁、维修方便、精度和可靠性高，同时具有体积小、外形美观、显示直观的优点，有利于市场推广，使之更具市场竞争力。 作为优选，所述的主控芯片内含有两个高端计时模块，为第一高端计时模块和第二高端计时模块，所述的第一高端计时模块既与所述的直接内存访问模块相连，又与所述的液晶屏相连，所述的第二高端计时模块与所述的仪用步进电机相连。 作为优选，所述的主控芯片为TMS470xLFx2x系列单片机芯片。 本技术的有益效果是通过使用一块主控芯片，充分利用了主控芯片内部的电路资源，省略了原来数字仪表盘需要的AD采样芯片、电机驱动芯片、液晶显示屏驱动芯片、内部集成电路芯片和总线控制芯片，大大减少元器件的使用量，使得本技术具有原理简单、连线简洁、维修方便、精度和可靠性高的优点，同时达到体积小、外形美观、降低成本、显示直观的目的。附图说明图1是本技术的一种电路原理连接框图。 图中1.主控芯片，2.总线接口单元，3.存储单元，4.仪用步进电机，5.液晶屏，6丄ED指示灯，7.电源单元，IO.主控模块，ll.模数转换模块，12.第一高端计时模块，13.第二高端计时模块，15.直接内存访问模块，16.多缓冲串行外设接口模块，17.通用输入/输出模块，18.内部集成电路模块，19.总线控制模块。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。 实施例1 :本实施例的数字式仪表盘，如图1所示，包括主控芯片1、总线接口单元2、存储单元3、 TFT液晶屏5、多个LED指示灯6、四个仪用步进电机4和为整个仪表盘提供工作电压的电源单元7。主控芯片1内含主控模块10及与主控模块10相连的模数转换模块11、第一高端计时模块12、第二高端计时模块13、直接内存访问模块15、多缓冲串行外设接口模块16、通用输入/输出模块17、内部集成电路模块18和总线控制模块19。模数转换模块11与外部的测量输入信号(如传感器送来的信号)相连。第一高端计时模块12既与直接内存访问模块15相连，又与TFT液晶屏5相连。第二高端计时模块13与需要控制的四个仪用步进电机4相连。直接内存访问模块15接多缓冲串行外设接口模块16，多缓冲串行外设接口模块16与液晶屏5相连。通用输入/输出模块17与LED指示灯6相连。内部集成电路模块18与存储单元3相连。总线控制模块19与总线接口单元2相连，总线接口单元2与控制总线相连。本实施例中，主控芯片1采用TI (Texas Instruments)公司生产的TMS470xLFx2x系列单片机芯片。 电源单元7将输入电源进行稳压及升压，为主控芯片、液晶屏及其背光部分、EEPROM存储单元、CAN总线接口单元提供电源。总线接口单元将总线控制信号电平转变为主控芯片需要的电平，将总线控制信号传递给主控芯片。主控芯片接收到控制信号后，控制芯片内部的模数转换模块对外部模拟信号进行采样(其中模拟信号可包括车速、转速、机油压力、水温、燃油等数据)，将采样得到的数据经过计算和处理得出需要显示的信息，发出控制信号，控制仪用步进电机指示信息，控制液晶屏显示信息，控制LED指示灯指示状态。所得数据再经过计算，得到需要存储的数据(如里程等)，由主控芯片控制EEPROM存储单元进行数据的存储。 仪用步进电机在微步工作时功耗更小，噪声更低，但是需要P丽信号进行控制，而主控芯片内的高端计时模块正好可以非常方便地产生P丽控制信号。仪用步进电机因为其电流小，最大值不超过20mA，而主控芯片的高端计时模块接口驱动电流达40mA，故不需要电机驱动芯片。液晶屏的接口信号由同步时序和数据构成，利用主控芯片内的高端计时模块的任意时序产生能力以及多缓冲串行外设接口模块的缓冲输出数据的能力组合构成液晶屏的接口信号，再利用主控芯片内的直接内存访问模块配合传输数据，最终模拟出完整的TFT液晶屏驱动器，故不需要TFT液晶屏驱动芯片，并且只需主控芯片内部少量的模块参与。另外，主控芯片内部集成了模数转换模块、总线控制模块以及内部集成电路模块，故与原数字仪表盘相比又省下了实现这些功能的控制芯片。 本技术充分利用了主控芯片内部的电路资源，省略了专用的AD采样芯片、电机驱动芯片、液晶显示屏驱动芯片、内部集成电路芯片和总线控制芯片，大大减少了元器件的使用量，具有原理简单、连线简洁、维修方便、精度和可靠性高的优点，同时达到体积小、外形美观、降低成本、显示直观的目的。本技术主要用在交通工具的驾驶室，如作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字式仪表盘，包括总线接口单元（２）、存储单元（３）、显示装置、仪用步进电机（４）和为整个仪表盘提供工作电压的电源单元（７），其特征在于还包括一个主控芯片（１），所述的主控芯片（１）内含主控模块（１０）及与主控模块（１０）相连的模数转换模块（１１）、高端计时模块、直接内存访问模块（１５）、多缓冲串行外设接口模块（１６）、通用输入／输出模块（１７）、内部集成电路模块（１８）和总线控制模块（１９），所述的显示装置包括液晶屏（５）和若干ＬＥＤ指示灯（６），所述的模数转换模块（１１）与外部的测量输入信号相连，所述的高端计时模块与所述的仪用步进电机（４）相连，所述的高端计时模块还与液晶屏（５）和直接内存访问模块（１５）相连，所述的直接内存访问模块（１５）接所述的多缓冲串行外设接口模块（１６），多缓冲串行外设接口模块（１６）与所述的液晶屏（５）相连，所述的通用输入／输出模块（１７）与所述的ＬＥＤ指示灯（６）相连，所述的内部集成电路模块（１８）与所述的存储单元（３）相连，所述的总线控制模块（１９）与所述的总线接口单元（２）相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：储祝君，孙昭德，韩冰，贾灵，
申请(专利权)人：利尔达科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]