基于單片機的智能汽車儀表設計探討

劉翠莉

摘要：當前現代科技的發展十分迅速，對各行各業的發展都帶來了巨大的影響，汽車行業在進行汽車制造的過程中，已經開始向著智能化的方向進行發展，而且設計制造出來了一些新型的智能化汽車。在進行智能汽車儀表設計時，需要創新設計思路，將單片機作為控制核心進行設計，通過儀表儀器的設計來顯示里程，并且制作電機驅動指針，用來顯示轉速和車速等，在進行電源設計時，還具備相應的掉電保護功能。本文就基于單片機的智能汽車儀表設計進行相關的分析和探討。

關鍵詞：單片機;智能汽車;儀表設計;分析探討

儀表裝置可以記錄和顯示汽車在不同行駛狀態下的各種參數，儀器在應用的過程中可以保證汽車的行駛可靠，確保用戶能夠安全駕駛。但是當前在進行汽車設計制造的過程中，很多儀表儀器的設計還是存在一定的問題，需要對這些問題進行深入的分析，并且采取有效的措施來解決這些問題，才能符合智能汽車儀表設計的預期效果。而且在進行儀表設計的過程中，需要改變傳統的核心設計理念。傳統的設計通用性比較差，而且重量比較大，體積也比較大，在生產的過程中工藝技術比較復雜，需要應用新型的技術進行儀表設計。

一、基于單片機的智能汽車儀表系統結構及工作原理

智能化汽車儀表儀器裝置的結構主要有4個部分組成。包含電源、行駛狀態信號采集和行駛狀態信號處理、驅動部分以及儀表顯示等部分組成。儀表儀器裝置在工作的過程中，主要是通過傳感器設備的應用，對車輛行駛狀態下的各種信息內容進行實時的采集，然后通過模擬動作，由信號處理模塊對信息內容進行過濾和放大，并且實現隔離和整合功能，將其變換為標準的方波信號，送入單片機裝置，由其發出統一的控制命令，驅動電機和儀表裝置來實現相關的功能狀態。

二、智能儀表硬件電路設計

（1）主芯片設計

在進行硬件電路設計的過程中，主芯片的設計是非常重要的，單片機智能化儀表儀器主要選用了單片機芯片作為核心裝置，這種芯片的成本比較低廉，而且連接的接口電路比較簡單，在使用的過程中抗干擾能力比較強，功能的消耗率比較低，具備較好的兼容性，而且編程方式比較靈活。

（2）電源電路設計

在進行儀表設計的過程中，電源主要是由信號和蓄電池提供的。芯片可以為系統提供相應的工作電壓，而且在進行輸入的過程中，采用了二極管進行保護，還可以進行電容儲能，在輸出的過程中，應用了濾波電容，因此電源的使用時間更長。

（3）行駛狀態信號采集處理設計

在對汽車行駛狀態下信號進行采集時，可以應用傳感器設備?；魻杺鞲衅骺梢圆杉囁傩畔ⅲ勺兪饺加蛡鞲衅骺梢圆杉加托畔?，溫度傳感器可以采集水溫信息。在對汽車行駛狀態下的信號進行處理時，因為采集到的信息數據有所不同，而且在處理的過程中存在一定的困難。信號的差異性比較大，因此在進行處理的過程中，需要采用不同的處理電路對信號進行處理，并且將其轉變為單片機能夠接收的信號模式。在處理的過程中，還需要對模擬信號進行改變，才能更好的轉換信號，并且將信號發送到單片機設備中。

（4）驅動模塊及顯示模塊設計

在進行驅動模塊及顯示模塊進行設計時，需要選用正確的電機設備，而且要保證電機設備的最大角速度符合當前儀器的應用形式。這種設備的流量消耗率比較低，適應的范圍比較大，而且設備的體積比較小，在應用的過程中具有相對的優勢，其配套的驅動控制器在應用的過程中也比較方便。在對顯示模塊進行設計時，可以應用LCD液晶裝置，并且配備相應的驅動電路來顯示汽車行駛狀態下的里程數據，這種裝置的接觸方式比較特殊，總共有兩種顯示方式。

三、智能儀表軟件程序設計

（1）初始化設計

在對智能化儀表儀器軟件程序進行設計的過程中，首先要做好初始化設計，初始化設計的主要功能是對系統的參數配置進行初始化設定，需要對蓄電池的供電狀態進行準確的判斷，然后對發動機的運行狀態進行判斷，接下來才能對儀表儀器進行初始化設計，并且在相關的儀器上顯示出車輛行駛狀態下的信息內容。

（2）車速及里程處理模塊設計

這一部分的設計主要是為了對汽車行駛狀態下的車速信息和里程信息進行處理，信息主要是通過霍爾傳感器傳送到單片機中，在傳送的過程中，車速的大小值和脈沖信號數量是成正比的關系。在進行脈沖信號儲存的過程中，可以通過定時器設備進行儲存。如果當前汽車的車速為有效數值，就需要對參數進行判斷。而且在進行參數讀取的過程中，需要對車速進行計算。里程表數據的處理過程和車速處理過程有些類似，其中存在差異的部分是顯示模塊。

（3）水溫及燃油處理模塊設計

在對水溫及燃油處理模塊進行設計時，需要應用傳感器設備，而且要對信號量進行測量，通過相應的電路來驅動指針轉動。燃油表的設計主要是顯示汽車的燃油量，是通過傳感器設備，將燃油信息轉變為可控制的電阻值，通過電路的處理轉化為信號，傳輸到單片機，然后在儀表儀器上進行顯示。

結語

綜上所述，在進行智能汽車儀表設計的過程中，要想實現智能汽車的設計理念，就需要將單片機技術與電機技術進行結合，才能完善傳統汽車的儀表儀器功能，實現智能化發展。同時這種儀表儀器在應用的過程中具有較高的可靠性，價格比較低廉，測量的精確度比較高，甚至刻度盤表的指針在進行轉動的過程中具有平滑的優勢，不會出現抖動等問題，可以滿足現代智能汽車儀表儀器顯示的要求，還可以提高指示的準確度，在應用的過程中具有更高的優勢。而且在生產的過程中，工藝技術也不是特別的復雜，可以促進汽車行業進行可持續發展。