汽车数字仪表的A/D转换和步进驱动软件模块设计

1 主程序整体设计

主程序主要完成数据采集、数据处理、数值显示及与上位机通信等功能。本仪表的工作任务是将不断接收到的信息进行传送、输出显示和报警的循环过程。开机后首先设置初始化程序, 包括设置中断入口、中断优先级、定时器初始化、R AM和对E 2 P R O M区自检、各标志位置位、读E2PROM中参数值等, 然后在液晶面板上显示日期、时间等。接着进入主程序, 进行信号采集、按键选择相应的操作。根据主要的功能模块任务的划分, 其主程序流程图如图1所示。

2 A/D转换

本系统要实现实时显示并监视各路传感器采集的数据, 以保证驾驶者最有效、最安全的驾驶状态。根据实际的需求 (A/D采样速度至少1KHz/通道) , 对各路A/D采样速度和采样精度提出的性能指标。

实际系统中, 被测量的回路往往是几路或几十路, 不可能对每一个回路的参量配置一个A/D转换器, 常利用多路开关, 轮流切换各被测量回路与A/D转换器的通路, 以达到各回路分时占用A/D转换电路。本系统中的模拟通道有燃油表、电压测量电路、轮胎气压测量电路, 背光电压调节电路等, H128共有8路10位精度A/D转换通道, 完全满足系统要求, 并有部分I/O余留, 以备功能增加所用。

3 步进电机驱动程序流程任务

本系统步进电机驱动主要任务是驱动步进电机的指针快速、及时的走到MCU采样转化后所得到值的位置上。本方案由步进电机显示的仪表一共有6个, 分别为:转速表、车速表、水温表、燃油表、电压表、机油压力表。

步进电机控制流程图如图2所示。

4 系统抗干扰设计

由于汽车仪表系统的工作环境比较恶劣, 除了物理环境经常变化的影响外, 其他的用电设备在工作时也会产生各种电磁干扰和感应脉冲电流干扰等。这种反电动势和放电火花干扰是各电器设备干扰的主要形式。

单片机应用系统中, 传输线上的信息多为脉冲波, 它在传输线上传输时会出现延时、畸变、衰减、通道干扰等。为了保证长线传输的可靠性, 主要措施有光电祸合隔离、双绞线传输、阻抗匹配等。

摘要：本汽车数字仪表的系统MCU是利用16位MC9S12H128单片机进行设计的, 本文从软件的主程序设计着手, 主要对如何在汽车数字仪表上使用A/D转换模块和步进电机驱动模块进行了软件流程设计论述。

关键词：A/D转换,步进电机驱动,程序流程图

参考文献

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