表1 轎車(chē)儀表板上顯示的主要數(shù)據(jù)香罐、來(lái)源及對(duì)應(yīng)顯示方式（SANTANA2000）

　　隨著汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，尚有極大潛力的汽車(chē)電子市場(chǎng)正日漸受到各大汽車(chē)生產(chǎn)商與電子產(chǎn)品供應(yīng)商的關(guān)注时肿。這其中包括尚處于開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)階段的清潔能源汽車(chē)庇茫，目前仍由日本企業(yè)占據(jù)世界市場(chǎng)領(lǐng)袖地位的車(chē)載音響設(shè)備，前途無(wú)量的車(chē)載計(jì)算機(jī)信息終端設(shè)備螃成，以及形形色色的車(chē)內(nèi)電控單元港令，如發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元、ABS锈颗、總線、新型電子儀表等。

　　對(duì)汽車(chē)儀表而言击吱，使用電子式儀表板較之傳統(tǒng)儀表的優(yōu)勢(shì)在于：

　　·硬件功能的軟件化

　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展淋淀，微處理器的處理速度越來(lái)越快。一些實(shí)時(shí)性要求高帖与，原本由硬件完成的功能萍卑，就完全可以通過(guò)對(duì)微處理器編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　·系統(tǒng)集成度大大提高

　　在大規(guī)模集成電路技術(shù)迅速發(fā)展的今天架看，集成電路的密度越來(lái)越高爬韧，體積越來(lái)越小，內(nèi)部結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜锦列，功能也越來(lái)越強(qiáng)大奏喜。隨著儀表的部分功能硬件不斷地被軟件取代，整個(gè)系統(tǒng)的集成度也在相應(yīng)提高誊预。

　　本文介紹的是一個(gè)基于飛思卡爾單片機(jī)設(shè)計(jì)的汽車(chē)組合儀表板效益，面向目前市場(chǎng)上占主流地位的傳統(tǒng)汽車(chē)，并引用長(zhǎng)安車(chē)的儀表為模板寡瘩，目的主要在于實(shí)現(xiàn)一個(gè)汽車(chē)組合電子儀表板的低端方案缔道。

　　系統(tǒng)構(gòu)成

　　本方案的對(duì)象主要包括車(chē)速、轉(zhuǎn)速管书、壓力享甸、溫度、里程梳侨、時(shí)間以及一些提示/報(bào)警燈信號(hào)蛉威。

　　·車(chē)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表猫妙、油壓表瓷翻、水溫表（指針）；
　　·里程表（LCD）割坠。

　　定時(shí)記錄車(chē)速信號(hào)齐帚，在行車(chē)時(shí)間內(nèi)做數(shù)值積分，得到行駛公里數(shù)彼哼，作為里程保存在用戶(hù)Flash中对妄，定時(shí)（1s）對(duì)里程數(shù)據(jù)進(jìn)行累加。

　　設(shè)計(jì)概述

　　由于本設(shè)計(jì)面向的是大眾化的傳統(tǒng)汽車(chē)敢朱，成本是器件選用的首要依據(jù)剪菱。因此在微控制器的選型上，并未考慮前途光明但目前尚未普及的CAN總線拴签，而是選擇了自帶液晶驅(qū)動(dòng)的8位微控制器LJ12渗某。

　　MC68HC908LJ12是飛思卡爾單片機(jī)908家族的一員磕糙，其主要參數(shù)與功能模塊如下：

　　·8M的最大總線頻率；
　　·12k用戶(hù)Flash折焙；
　　·512b RAM晶睦；
　　·兩個(gè)獨(dú)立雙通道定時(shí)器模塊；
　　·內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘层漠，可記錄年爱茫、月、日涨旨、時(shí)慰沸、分、秒槽叮；
　　·SCI與SPI通信模塊磷像；
　　·6通道10位A/D；
　　·LCD模塊越名，可驅(qū)動(dòng)27×3或26×4的筆段式液晶模塊裤爆。

　　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片MC33970是飛思卡爾模擬家族的一員，內(nèi)含6個(gè)寄存器渺蒿，由SPI寫(xiě)入命令狀態(tài)字痢士，分別是配置/校準(zhǔn)寄存器、指針?biāo)俣燃拇嫫髅啊⒅羔?/1位置寄存器怠蹂、指針回零寄存器、歸零設(shè)置寄存器少态。

　　MC33970的特點(diǎn)如下：

　　·兼容MMT認(rèn)證的兩相步進(jìn)電機(jī)城侧；
　　·指針可停留在4095個(gè)穩(wěn)定的位置；
　　·最大轉(zhuǎn)角340°彼妻；
　　·最大加速度4500 deg/s2嫌佑；
　　·最大速度400 deg/s；
　　·模擬微步（指針運(yùn)動(dòng)12步為1°）侨歉；
　　·指針校準(zhǔn)與回零屋摇；
　　·SPI控制，16位命令字幽邓；
　　·內(nèi)部校準(zhǔn)時(shí)鐘炮温；
　　·睡眠模式低電流。

　　基于LJ12芯片內(nèi)部豐富的硬件資源核必，進(jìn)行做了如下配置：

　　·PLL：外部晶振32.768k茸汇，內(nèi)部總線倍頻至4M；
　　·SCI：用于上位機(jī)通訊荒鳖，比特率9600居饵，中斷方式蛔交；
　　·SPI：時(shí)鐘1M，作為MC33970的控制法简，用兩個(gè)通用管腳作為SPI的片選信號(hào)荡唾；
　　·LCD：使用26×4模式，即26前極蓝鹿、4背極的模式，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)糯驯；因?yàn)樵O(shè)計(jì)中用到6位LCD模塊贰往，所以使用FP1～FP12枕篡、BP0～BP3已經(jīng)足夠倒淫；
　　·Flash：利用常駐內(nèi)存函數(shù)（ROM-Resident Routine）將里程數(shù)據(jù)以32位數(shù)據(jù)的形式保存于用戶(hù)閃存中。

　　1缤弦、系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

　　選取SWITEC公司出品的步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行器坦冠，6位筆段式動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)液晶模塊用于里程/單次里程或時(shí)間日期的顯示形耗。出于習(xí)慣，汽車(chē)儀表需要一直保持帶電狀態(tài)辙浑，無(wú)需重置時(shí)間參數(shù)激涤。為了方便演示，用兩個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)LCD顯示模式的切換判呕。6個(gè)發(fā)光二極管分別用于顯示制動(dòng)倦踢、危險(xiǎn)、機(jī)油壓力侠草、電瓶辱挥、發(fā)動(dòng)機(jī)以及空檔信息，利用MC1413作為發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)边涕。

　　MC33970由微控制器的SPI直接驅(qū)動(dòng)晤碘；車(chē)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為脈寬調(diào)制信號(hào)或來(lái)自串口輸入，通過(guò)定時(shí)器模塊的輸入捕捉功能得到其頻率功蜓，換算得出數(shù)據(jù)园爷。

　　2、電路設(shè)計(jì)

　』辍（1）電源及掉電保護(hù) 輸入端使用7805沮念。為了在掉電的時(shí)候也可以及時(shí)地保存里程數(shù)據(jù)，在電源地輸入端加1個(gè)1000μF或2個(gè)470μF的電解電容验脐。電源斷開(kāi)的時(shí)候在IRQ管腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)澜碎，大電容可以維持單片機(jī)電源足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使得單片機(jī)可以完成外部中斷的服務(wù)程序织活。
　〉站场（2） 調(diào)理電路 為了改善波形贯森，在定時(shí)器管腳外添加調(diào)理電路。
　“ァ（3） 整體設(shè)計(jì)

為了體現(xiàn)面向市場(chǎng)上中低檔轎車(chē)的這個(gè)初衷沛目，根據(jù)長(zhǎng)安轎車(chē)的儀表外殼及內(nèi)部尺寸設(shè)計(jì)了儀表的PCB，并進(jìn)行重新布局援儡。系統(tǒng)框圖如圖2所示莲赐。

　　3、軟件描述

　∧鹱啊（1）初始化函數(shù)

　　內(nèi)部總線倍頻至4M访递；設(shè)置定時(shí)器模塊的通道為捕捉功能；SCI波特率9600同辣，開(kāi)接收中斷拷姿；SPI時(shí)鐘頻率1M；LCD模塊26×4模式旱函；使能Real Time Clock模塊响巢；MC33970與指針初始化；從用戶(hù)Flash中讀取先前記錄的里程數(shù)據(jù)棒妨，并根據(jù)ODO/TRIP信號(hào)加以顯示踪古。

　　（2）中斷服務(wù)程序

　　·外部中斷：斷電后短時(shí)間內(nèi)利用大電容的放電使指針回零靶衍。
　　·SCI中斷：遵循一定的上位機(jī)協(xié)議灾炭，接受命令，改變LCD顯示內(nèi)容颅眶，改變車(chē)速和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)蜈出。
　　·RTC中斷：每秒記錄一次里程數(shù)據(jù)，根據(jù)車(chē)速信號(hào)換算里程數(shù)據(jù)涛酗。

　【淮Α（3）主函數(shù)

　　定時(shí)讀取里程數(shù)據(jù)，并在LCD上顯示居鸳；每一次主循環(huán)結(jié)束的時(shí)候重啟WATCHDOG婉固；當(dāng)車(chē)速或轉(zhuǎn)速信號(hào)改變之后通過(guò)指針位置的變化做出反應(yīng)。

　　結(jié)束語(yǔ)

　　該方案是一個(gè)基于飛思卡爾微控制器的汽車(chē)電子儀表板的低端方案常彰，面向各種經(jīng)濟(jì)型汽車(chē)稼乃，具有功能齊備、結(jié)構(gòu)緊湊盼涵、價(jià)格低廉的特點(diǎn)之仍，具有廣闊的市場(chǎng)空間。

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