邱剑锋
四维尔丸井(广州)汽车零部件有限公司 510530
摘要：随着汽车行业的发展，汽车组合仪表也在不断的发展。本文针对汽车组合仪表的设计与开发进行分析，以期对汽车仪表的发展提供参考。
关键词：汽车；组合仪表总成；设计与开发；分析
一、汽车仪表的作用与地位
在汽车的构成中，仪表的存在就是让驾驶员了解汽车现有情况的一个通道，驾驶员除了需要获取汽车外部的行驶情况，同时还需要对驾驶的汽车本身做一定的了解。而仪表的存在就是给驾驶员提供了汽车的相关信息。同时，汽车的仪表也反应了汽车现有的技术的高低。就汽车仪表的地位而言，它是对一个国家的汽车生产技术的衡量，是国家汽车生产技术水平的标准。所以，对汽车仪表的相关研究，对于汽车电子技术的发展，也有着重要的意义。
二、汽车组合仪表的基本结构
（一）电子转速表
电子式转速表是汽车仪表中不可或缺的一部分。对于汽车组合仪表来说，电子式转速表具有许多优势。例如，精准度高、灵敏度高、自动报警、恶劣条件下仍能工作等优点，其应用性极强。而且在电子转速表的制作中，大多数都采取了液晶显示屏，利用荧光对转速表进行显示。在发动速度的测量中，它使用了初级的脉冲信号，利用四个脉冲的平均的周期对发动机的转速进行计算。
（二）车速表
车速表是对汽车行驶速度进行测试的仪器。它对车速的反映是通过汽车中对于速度的传感器进行检测的，并通过传感器显示的数据对车速进行计算。一旦汽车速度的传感器出现数值变化，对速度进行反映，那么微机便对汽车的速度相关脉冲进行计算。计算的运算过程随着对计算预定的时间进行结束时间的调整。当数据值之间相差过大时，那么计算数字会及时的将数据传输到显示屏，进行数值的更新。
（三）里程表
对里程的计算无言使用累计表进行计算。在累计表中，需要对汽车行驶过的距离进行综合分析。通常里程表分为两类，其中一种是针对短距离进行计算的里程表，这种里程表可以随时调整里程累计数值，调整累计里程，另外一种是对汽车行驶的总行程进行计算。不管是哪一类型的里程表，都是通过车辆速度传感器对里程进行调整。而且在此之中，对里程进行计算的微机是和蓄电池进行连接的。这种方式使汽车在断电后也能够保证数据的储存。即便是畜电池与汽车的系统断开，那么这个时候里程表的数据值也能够进行保存。
（四）水温表
在对汽车的水温进行控制的过程中，为了进行精准的测量与对汽车的发动机的冷却水进行监控，数字温度计是对气缸与主要承轴的温度进行测量。在数字式温度计测量中，它将传感器中对数据的监控进行数字编码，将连续的电量值转化为断续的数字表达，最后以数字的形式表现出来。温度传感器将即将测量的温度进行转化，变为一种电信号。由于电信号过弱，需要进行一定的转化，将电信号转化为相应的数字，然后再由一定的译码器进行翻译，最后将数值显示在相应的显示屏上。
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三、汽车组合电子仪表的硬件设计
（一）汽车组合仪表中关键器件的选择
在对汽车组合仪表中关键器件的选择过程中，主要包括对微处理器的选择、步进电机的选择与步进电机驱动器的选择。在对微处理器进行选择的过程中，可以采取三种方案进行，方案一是选择CPLD的控制系统，这种方式是将系统编程在芯片内，使系统以芯片呈现，最大的实现其集成化。而且以这种芯片的形式，实现了系统的体积、重量、耗能上的优化，同时也大大提升了系统的可靠性。方案二是将Fujistu公司的芯片用于汽车仪表。其中MB90F428芯片在其中得到广泛应用。主要是应用在汽车与工业等方面。方案三是使用AT89C52来作为微控制器的主要用件。其优势明显，它的外围接口的电路十分简易，而且成本十分低，在历经了发展后，有着十分成熟的技术。另外，它还具有抗干扰性、功耗低、保密性高、体积小，同时它还有着系统的程序设计语言。在步进电机的选择上，switah公司生产的步进电机具备很强的优势性。例如它精密度高、性价比高、成本低、操控简易等。在步进电机驱动器的选择上也有三种方案进行选择。方案一是所采取的微控制器带走着步进电机驱动，这种情况下能够保证其通道的电流输出，但是这种方案情况下成本过高。方案二是采取I/O端口来进行控制。但是在这种情况下，会带来很多的麻烦。步进电机的电平信号需要依靠软件实现，在编程上带来了很多的麻烦。方案三是在步进电机驱动和步进电机控制器上，选取独立形式的。这种方案主要是基于芯片具备精度高、操作简单等优势。
（二）汽车组合仪表的软件设计
在进行汽车组合仪表的软件设计过程中，主要是基于硬件设计的完成程度进行。在进行汽车组合仪表的软件设计的过程中，可以对软件进一步改进，对其中存在的问题进行分析，并进行解决，进行补充与协调，在反复的设计中最终完成设计。在对语言的选择过程中，主要是采用C语言进行程序的编制。由于它能够包含多种语言，而且能够对此进行编程，所以采取这种语言的方式较多。在C语言中，它具备多种特点，能够保证多种需求：程序简单易懂、通用性强、维护性好、操作简易、可易进行移植、等特点保证了它的广泛应用。在程序的模块化设计过程中，汽车组合仪表的单个的仪表具备了自己独特的优势。针对每个仪表其编程程序也会有所不同。所以在进行程序的编制过程中，要保证系统工作不被影响，所以模块化的编程方式就能够保证每个模块工作量的完成。另外在主程序的设计过程中，主要包括初始化模块、主程序模块与中断处理模块三大模块。在不同的模块下，需要实现不同的任务、目标。最后就是进行主要子程序的设计，它主要包括对指针驱动子程序设计、车速里程表子程序设计、燃油表子程序设计、转速表子程序设计五大模块。在进行指针驱动子程序设计过程中，对步进电机的控制主要是进行正反转的控制。在车速里程表子程序设计中，车速的大小主要是通过传感器进行反馈，同时单片机的计数器也可以对脉冲进行检测。
结语：
总而言之，随着汽车行业的发展，汽车技术也随之提升。汽车组合仪表的发展正处在改革关键阶段，汽车仪表的发展也是不断的提升、不断发展的。但不管如何，有一点是值得确定的，单片机的应用使汽车仪表的性能更加完善，保证了汽车仪表功能的完善性与灵活多样性。单片机在汽车仪表中的应用是汽车仪表发展的趋势，而步进电动机的汽车仪表是汽车仪表发展的主要趋势。
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论文作者:邱剑锋
论文发表刊物:《房地产世界》2019年5期
论文发表时间:2019/9/16
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