基于89C51的数字化汽车仪表硬件电路设计.pdfVIP

第8卷 第 22期 2008年 11月 科 学 技 术 与 工 程 V01．8 No．22 NOV． 2008 ScienceTechnologyandEngineering @ 2008 Sci．Tech．Engng． 1671—1819(2008)22—6153—03 ． 交通运输 基于89C51的数字化汽车仪表硬件电路设计 袁桂慈 丁守成 (兰州理工大学 电气工程与信息工程学院，兰州730050) 摘 要 对基于89C51的数字化汽车仪表硬件设计进行了介绍，并给出了具体的解决方案，将仪表整体分为主控模块、传感 器及信号处理模块、显示模块和 电源模块等进行模块化设计。试验数据表 明，系统实现 了车速和油量3位显示，里程 5位显 示，具有稳定性好、显示直观，车辆运行安全系数高等特点。 关键词 数字化汽车仪表 硬件设计 结构模块 中图法分类号 U463．7； 文献标志码 A 2 主要模块的设计与实现 1 硬件原理组成框图 2．1 车速传感器及信号处理电路 数字化汽车仪表硬件 电路设计主要包括主控 目前应用在汽车上的车速传感器主要有磁电式 模块、传感器及信号处理模块、显示模块、电源模 转速传感器、光电式转速传感器以及霍尔式转速传感 块、报警模块和复位 电路等的设计，系统硬件组成 器等 J。其 中磁 电式传感器结构简单，抗干扰能力 原理如图1所示。车速传感器输出的脉冲信号经过 强，在汽车发动机转速的检测 中有很多应用，但由于 前置脉冲处理电路滤波、放大、隔离、整形后成为标 它为自发电性，在低速时输出信号很微弱，在速度接 准的方波信号，送人单片机完成速度、里程的运算； 近零时无法使用。光电式传感器分辨率高，但易受外 燃油液位传感器输 出的模拟信号经过前置 电压信 界的影响，灰尘、振动等干扰很容易使其失效。而霍 号处理 电路转换，然后送 89C51的内部 A／D转换 尔式转速传感器具有分辨率很高，能保证在低速时都 器，再由89C51将测量结果送 LED显示模块实现数 有很强的信号。所以，选择有良好的低速性能和抗干 字化显示。 扰能力的霍尔式传感器较为理想。 由霍尔传感器的输出特性可知，车速信号是一 兰竺竺 笪兰竺 占空比不变，频率与车速成正比的脉冲信号。但传 89C5l 单片机 感器输 出信号不是标准方波信号，往往存在诸多干 画 扰。前置信号处理 电路 的作用就是去除其 中的干 扰信号，并把信号整形为标准的方波，再输入给单 罔 1 硬件组成原理框网 片机。车速信号前置电路如图2所示，R5、c6构成 微分电路，改善输人波形，使脉冲上升沿更陡。三 极管Q1工作在开关状态，完成信号的放大驱动，与 2008年9月5日收到 电阻R7、R8、光耦 U10构成光 电隔离 电路，以提高 第一作者简介 ：袁桂慈(1952一)，女 ．江苏人 ，教授 ；研究方向：电子 抗干扰能力。稳压二极管 D3对脉冲输入信