汽车车速里程表电子技术论文

摘要:文章通过对电源处理电路、车速信号处理电路、单片机外围电路、自带HT1621的LCD屏电路和步进电机控制电路的设计,经单片机程序的控制,实现电子车速里程表的设计。主要是利用HT1621芯片来驱动LCD显示屏,由I/O口直接驱动步进电机,用单片机控制来实现车速指示和里程的日计和累计功能。下面是小编为大家整理的《汽车车速里程表电子技术论文(精选3篇)》，仅供参考，希望能够帮助到大家。

汽车车速里程表电子技术论文 篇1：

关于汽车仪表板的应知问题

摘 要：汽车驾驶新手一般只认识汽车的外形，对于汽车内部都是没什么了解的。学习汽车驾驶的人只想学会开车，其他的一般都很少考虑了。但是在真正的驾驶过程中，汽车仪表的认知、汽车灯系的使用、雨刮器的使用等许多辅助设施的应用就会变成应知应会问题。现在我们来了解一下汽车仪表板的问题。

关键词：新手 汽车仪表 车速里程表 燃油表

本人最近去学习汽车驾驶，我发现在学车过程中，教练是不会在仪表盘上浪费时间的，一般情况下，教练直接教授考试中最难通过的项目，并且直接指出该项目的注意点，就会让学员自己练习了。大部分新手上路时，往往看不懂仪表盘上的各种指示灯，相信不少车友有过拉着手刹开车、直到车后冒出黑烟之类的笑话。而在练车中这种情况还会被教练训一次。所以我觉得新手有必要将汽车仪表板的内容系统的认识一下。

1 汽车仪表板的发展历史

最早的汽车仪表与信号是由一排外视器组成的，随后出现的仪表是精确计时仪。在1900年至1905年间，大多数汽车上的计时仪仅仅是卷簧时钟，后来又出现了速度表，润滑油压，充电电流表等各种仪表，并使仪表板配备了夜间照明系统。1916年，美国一个名叫托马斯的人把一个带有电池的灯泡装在手套上，这样夜间行车时，对方驾驶员就能看到他打的手势。1920年，在选用倒档装置时，使用了倒车灯。20世纪80年代，随着电子技术的发展，电子数字显示仪表板代替了原来的机械仪表，彩色显示甚至阴极射线示波管显示也在汽车仪表上得到应用。不同汽车仪表板的仪表不尽相同，但是一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表等。现代汽车上，汽车仪表还需要装置稳压器，专门用来稳定仪表电源的电压，抑制波动幅度，以保证汽车仪表的精确性。另外，大部分仪表显示的依据来自传感器，传感装置根据被监测对象的状态变化而改变其电阻值，通过仪表表述出来。我们作为新手，当然只能理论上说说这些教学用语，而真正的开车过程中，能分出精力去看看汽车仪表板上的显示内容就很不容易了。

2 由浅入深认识汽车仪表板

汽车仪表板位于汽车驾驶员的正前方，上面一般配有车速里程表、发动机转速表、水温表和燃油表以及警告灯等灯光信息指示。

2.1 常规仪表

仪表板中最显眼的是车速里程表，车速里程表实际上由两个表组成；一个是车速表；另一个是里程表。车速表表示汽车的时速，单位是km/h（千米/小时）。里程表是一种数字式仪表，通过里程表来知道汽车已经行驶过的里程数。另一个比较显眼的仪表是发动机转速表。转速表能够直观地显示发动机在各个工况下的转速，驾驶员可以随时知道发动机的运转情况，配合变速器档位和油门位置，使之保持最佳的工作状态，对减少油耗，延长发动机寿命有好处。教练很在意油耗的，所以他们会非常准确并且快速的调整档位和油门的配合。仪表板上机油压力表、水温表和燃油表都是直接与发动机工作有关的仪表，它们各自都有相应的传感器将监察对象的信息反映在仪表上。机油压力表是显示发动机内机油压力的仪表，单位是kPa（千帕）。目前有许多汽车的机油压力表用指示灯表示，如果发动机运转时它仍然亮着，就表示发动机润滑系统可能不正常了。水温表是显示冷却水温度的仪表，单位是℃（摄氏度）。以前汽车发动机的冷却水都是用自来水来充当，现在很多汽车发动机冷却系统都用專门的冷却液，因此也称为冷却液温度表。我们练习中这个水温指示灯没有亮过，说明水温总是正常的。燃油表是用来显示油箱内的剩余燃油量的仪表，单位是L（升），指针指向“F”，表示满油，指向“E”，表示无油；也有用1/1、1/2、0分别表示满油、半箱油和无油。燃油表是我们最先也最容易懂得一个仪表了。我们最在意这个仪表，并且总会盯着它看一会，只要它变红并且闪烁，我们都很积极的跑去告诉教练。就是燃油表的指针动一下，我们的眼睛和心也都跟着跳动的。

2.2 报警指示灯

指示灯的亮与灭最直观的反应汽车状况，新手也容易理解。（见表1）

2.3 补充警告指示灯（见表2）

以上问题，常开车的人几乎都熟悉了，对于汽车驾驶新手估计要熟悉一段时间才会看懂汽车仪表板。虽然观看汽车仪表板是一瞬间的事情，汽车仪表板的设计角度也越来越符合驾驶人的视线，汽车仪表板的外观也越来越美观、整体，但是要完全读懂仪表板的内容还需要细心观察，以此文来给大家一个提醒借鉴吧。

参考文献

[1] 周建平.汽车电气设备构造与维修[M].人民交通出版社，2005：182-197.

[2] 黄孟涛.汽车电气设备[M].中国劳动出版社，2002：162-179.

作者：李国文

汽车车速里程表电子技术论文 篇2：

基于单片机控制的车速里程表设计

摘要:文章通过对电源处理电路、车速信号处理电路、单片机外围电路、自带HT1621的LCD屏电路和步进电机控制电路的设计,经单片机程序的控制,实现电子车速里程表的设计。主要是利用HT1621芯片来驱动LCD显示屏,由I/O口直接驱动步进电机,用单片机控制来实现车速指示和里程的日计和累计功能。

关键词:单片机控制;车速里程表;步进电机;LCD显示

车速里程表是汽车仪表中的一个重要仪表,主要指示汽车的行驶速度及显示日记里程和累计里程,在汽车行驶中起着重要的作用,甚至影响行驶的安全,在汽车零部件中属于国家法定计量产品。最先的车速里程表是机械式结构,由软轴驱动车速里程表中带有磁钢的驱动轴,驱动轴旋转产生的磁场与该磁场在金属感应罩内所产生的电流相互作用而产生的作用力来指示汽车行驶的速度。驱动轴的蜗杆通过横、竖轴蜗轮的传动带动计数器字轮的转动,从而指示出汽车行驶的里程。随着科学技术的进步,电子技术的不断发展,交叉线圈式的车速里程表应运而生。但是,这种结构存在着工艺复杂,生产效率低,质量不易保证等问题,且交叉线圈的技术应用已多年,与当今市场的主流产品比较已相对落后。为了提高产品质量,改善生产工艺,提高车速里程表的可靠性,降低成本,提升产品技术挡次,提出了一种由单片机控制的步进电机式车速里程表。单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点。通过改变线路板内部设计,实现车速指示及里程日记和累计的显示功能。从电路设计和程序设计两方面来达到设计要求。

1电路设计

为实现LCD显示和步进电机实时指示,电路的基本框架如图1所示。

该电路主要由电源处理电路、车速信号处理电路、单片机外围电路、自带HT1621的LCD屏电路和步进电机控制电路等组成。

1.1 电源处理电路设计

如图2所示,前端电源输入范围要求为10V~16V。通过LM7805线性稳压片,得到稳定的+5V电压。电源前端用4007二极管防止反向电压。通过一些电容对干扰信号进行滤波处理,其中两个3300UF电容还起有断电后持续供电,如电机回零等单片机收尾工作。

1.2车速信号处理电路设计

由于车速信号为脉冲信号(见图3),由图4可知,此输入信号高电平不低于8V,低电平不高于0.3V。因此将信号处理电路的门槛电压设计为约1.2V左右,以满足信号输入要求。信号低于1.2V时,三极管不导通,FI端为高电平;信号高于1.2V时,三极管导通,FI端为低电平,从而实现了单片机的信号输入。

1.3单片机外围电路设计

单片机选用ATMEGA8;S1开关用于日计里程清零;J5用于不同两种速比的选择;R5和C8组成了上电复位电路,低电平有效;本设计中使用内部EEPROM,因为MEGA8单片机中有一个512字节的EEPROM数据存储器,它们组成独立的存储空间,与FLASH、SRAM存储空间相互独立,可以进行100 000次的擦写,本设计中的里程日计、累计、速比都保存在该内部EEPROM中,其中日计、累计每一公里写一次。没有使用步进电机驱动片,直接通过单片机的四个I/O口来直接驱动电机,单片机电路如图5所示。

为了保证单片机的正常工作,还需要设计一个掉电检测电路,如图6所示。当汽车点火关闭时,INT0端低于4.7V就会产生一个中断,通知单片机电源关断,从而提前进行电机回零、累计里程量的保存,避免在3300UF/16V电容的电量耗完之前不能完成这些操作,导致出现电机不回零、里程不保存等现象。

1.4自带HT1621的LCD屏电路设计

1.4.1 模块主要特性

视角:6:00;显示模式:正显示/ TN类型/半透式;工作电压:5.0V;占空比:1/4;偏压比:1/3;工作温度:-25℃～75℃;存储温度:-30℃～80℃;连接方式:插针类型;背光源:翠绿色LED背光源;IC:HT1621。

2.4.2 单片机与LCD屏接口(表1)

单片机与LCD屏接口符号如表一所示。本设计中的LCD屏是已经包含HT1621驱动片的一个整体电路,它与主控MCU的接口由表1定义。根据上述的LCD屏接口定义,可以编制出编程所要使用的显示字型码表2。

1.5步进电机控制电路的设计

如图7,直接使用单片机的通用I/O口驱动步进电机的四个引脚,不使用步进电机驱动片。通过四个引脚上加200Ω电阻来限流,以保护步进电机。

2程序设计

该车速里程表主要包括两部分控制要求:LCD显示和步进电机控制。上电初始,要求电机回零,LCD正确显示大计与小计;运行过程中,步进电机能实时的指示当前车速,大计与小计每走一公里,就往EEPROM中写一次;一旦点火断电,检测电路在单片机INT0端口引起中断,通知单片机在断电之前完成电机回零、里程量的保存等工作,必须保证总里程数不丢失。通过按键控制,能实现小计清零操作,累计不可清零。通过J5的开关选择要求能实现1∶1320和1∶1494两种速比的选择。根据上述设计的电路,单片机程序流程图如图8所示,定时器溢出中断流程如图9所示,外部中断流程如图10所示。

3结语

本设计基本实现了车速指示及显示日记里程和累计里程的目的,其核心技术是单片机控制系统的设计。关键是抓住系统的原理构成、软件设计、硬件设计以及系统调试方法的要点。由于在设计过程中,通过通用I/O口驱动,没有使用驱动片,会导致步进角度只有分步模式的1/3°,而达不到1/12°,从而会引起步进电机扫描驱动过程中,走动不够流畅,还有待进一步完善。

参考文献:

[1]马忠梅,籍顺心,张凯,等.单片机的C语言应用程序设计[M].北京:北京航天航空大学出版社,1999.

[2] 张俊.匠人手记[M].北京:北京航天航空大学出版社,2008.

[3] 彭伟.单片机C语言程序设计实训100例:基于8051+Proteus仿真[M].北京:电子工业出版社,2009.

作者：毛彩菊

汽车车速里程表电子技术论文 篇3：

汽车仪表的识别、使用与发展趋势

摘 要：汽车仪表是司机和汽车交流信息的平台。不同类型的汽车仪表各不相同，这要求司机对仪表的识别和使用有一定的基本知识。通用车辆仪表包括里程表、速度表、电量表、机油压力表等。首先我们要了解汽车的基本组成，然后结合正确的使用方法，这样我们就可以通过汽车仪表获得不同汽车数据的运行状态。本文论述了汽车仪表的识别和使用。

关键词：汽车仪表;识别;使用;发展趋势

前言

汽车常用的仪表通常是速度表、机油压力表、水热表、燃油表、速度表等。目前，電子仪表取代了机械仪表。这是因为一旦机械仪表故障，很难处理。此外，随着越来越多的电子控制机构安装在车辆上，使用电子设备不仅可以提高驾驶员的能见度，而且还可以促进汽车的多样化。

一、汽车上的常见仪表

1.车速里程表

车速表以km/h为单位显示汽车的速度。传统的加速器是机械的，典型的机械计数器用钢丝连接到软木上。弹性轴的另一端连接至其中一个传动齿轮。旋转齿轮会导致钢丝绳旋转。钢索导致磁力计盖环中磁铁转动。盖环与指针相连，指针通过行车线放置在零位置。磁铁的旋转速度引起磁场线的变化，平衡打破指针驱动。这个转速表简单实用，广泛应用于各种类型的汽车。随着电子技术的发展，电子车速表在许多汽车仪表中得到广泛应用。常见的是从变速器上的速度传感器或轮子上面的轮速传感器获取信号，通过脉冲频率的变化使指针偏转或者显示数字。

2.转速表

转速计的单位为rpm，表示发动机每分钟旋转数千转。转速表可以直观地显示发动机在各种工作状态下的转速，司机始终可以知道发动机的工作状态，并适应变速器的速度位置和油门，使其保持最佳工作状态对减少油耗，延长发动机寿命有好处。转速表一般设置在仪表板内，并相对于速度计数器对称放置。转速表按照磁原理工作。它接收点火线圈主电流中断产生的脉冲信号，并将其转换为可显示的速度值。发动机速度越快，点火线圈产生的脉冲越多，仪表上显示的速度值就越大。

3.燃油表

燃油表是显示油箱内燃油量的仪表，司机可以通过燃油表直观地看到邮箱内的燃油量。燃油表的单位是功。指针指向“E”时，表示无油;指针指向“F”表示满油;还有一种表达，就是单0，1/2，1/1分别表示无油，半罐油，满油。燃油表中有两个线圈，一个在“F”侧，另一个在“E”侧，是由浮子高度控制的可变电阻，即传感器。负值的变化决定了两个线圈的磁力，进而控制手指的偏转方向。

4.水温表

水温表是显示冷却水温度的仪表，单位为℃。它的传感器是热敏电阻传感器，用螺纹固定在发动机的冷却水通道上。热敏电阻决定流经水温表线圈绕组的电流，从而带动表头指针摆动。过去，汽车发动机的冷却水是作为自来水使用的，但现在许多汽车发动机冷却系统使用特殊的冷却液，所以它也被称为冷却液温度计。

5.机油压力表机

油压计是一种以kpa单位显示油压的仪表。机油压力计传感器是压力电阻传感器，通过螺纹固定在油管上。机油压力会使接触零件沿阻力移动，更改阻力值，从而影响仪表与地板之间的电流，并导致指针摆动。因为油压有一定的压力范围，为了清晰起见，有很多汽车油压表用指示灯表示。如果发动机还在运转，则表示发动机润滑系统可能异常。

6.功率表

新能源汽车功率表是以kw单位显示。纯电动汽车和燃料电池电动汽车驱动系统有功率输出时，通过功率表指示车辆驱动系统输出的瞬时功率，或显示车辆驱动系统的可用剩余功率。用流过驱动电机的电流和电压相乘，得出驱动系统输出的瞬时功率;用驱动电机额定最大电流和电压相乘，再减瞬时功率，得出可用剩余功率。可用剩余功率的指示或显示可通过驱动系统最大功率与瞬时功率的组合显示。

7.动力电池电量表

与传统燃油汽车仪表相比，电动汽车仪表除了显示常用信息（如里程、转速、时间、速度等）外，还必须显示动力电池电量状况，如同汽油车的油量信息，电量表一般以数字显示，显示范围0-100%，或格段显示0-10格。当电量低于某个范围时，需要点亮动力电池低电量低报警灯，同时格段或者数显变红，以达到醒目提醒驾驶员，就近寻找充电桩的目的。

二、汽车仪表的正确使用

经常擦拭各仪表的表面。这样做，一方面是可以便于驾驶员可以清晰的观察到表盘的数值。另一方面的理由是仪表的保养以免有灰尘和油污进入仪表内部。应注意仪表各值随时动态变化，随时掌握车运行状况，及时发现问题，找出指标异常的原因。这样能够及时处理汽车存在的故障，是道路安全的保证。

要保证水温表传感器良好接地，传感器的导线千万不能搭铁、短路。否则会损坏水温表;燃油表必须保证浮油在油箱中的行动灵活性：油箱和油表传感器接地良好。如果接地无效，则指针始终指向端点0，其他类型表头处理方式相似。发动机起动时，司机必须观察仪表的动态。如果值异常，要及时处理。如果没有检查仪表，可与标准仪表相比：当油压为0.2 MPa时，油压值误差表示误差应控制在10%;当油压为0.5 MPa时，误差应控制在20%;压力表的误差值应控制在20%。安装前必须对电压表的螺母、螺栓和垫圈进行良好的抛光。必须在螺钉上涂上足够的油，以便于安装和避免维护零件，如螺母。

三、汽车仪表的数字化发展趋势

第一代汽车仪表是机械运动仪表。第二代汽车仪表为电学仪表;第三代是模拟电路电子;第四代为步进电动机式全数字汽车仪表。当前第五代为全液晶仪表盘，这类仪表显示内容及满足风格切换，与娱乐系统交互显示信息，AR导航、多媒体、ADAS信息显示等，成为智能座舱的重要组成。过去两年来，中国汽车工业在数字发展方面取得了令人鼓舞的成果，体现了现代汽车仪表的先进水平。该工具采用先进的数字电子技术、软件技术和新材料技术，具有以下优势：清晰度和准确性高;值是累计值，它可以显示发动机的每一个子里程、子里程时间和点火时间;可以显示剩馀油可以跑多远;当机车速度、发动机转速、水温、剩馀油量超过或低于限值时，会发出语音警告;它有黑匣子记录和汽车当前状态的故障排除功能经过实地测试，所有技术指标都达到或接近国际先进技术水平。

结束语

综上所述，汽车仪表是汽车与驾驶员信息交流的窗口，也是汽车高精度技术的主要组成部分。所有汽车企业都在大力发展汽车仪表技术，并不断取得新的进展。

参考文献：

[1]李杨，蓝伟铭.一种汽车仪表指针帽体与仪表盘压装系统的设计[J].装备制造技术，2016，（01）：74-77+94.

[2]王少杰，王伟.汽车仪表板的设计及分析[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2016，（04）：182-183.

作者：夏荣鑫