CN201320968Y - 一种汽车电子组合仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型的名称为一种汽车电子组合仪表。属于汽车仪表显示装置技术领域。它主要是解决现有仪表电源电路功耗大、发热量高、转换效率低、误差大、指针掉电/断电回零不可靠的问题。它的主要特征是：包括含微控制器的仪表线路板、仪表支架、刻度盘、仪表指针、步进电机、接插件、按键、点阵液晶屏以及外壳、衬板、玻璃；仪表线路板上设有开关电源电路和指针掉电/断电回零电路；开关电源电路由输入电路、开关电源、输出电路组成；输入电路由依次连接的防反接电路、过压过流保护电路和并联电解电容组成的多频段滤波去耦电路构成；指针掉电/断电回零电路由电源监测、步进电机组及微控制器的控制引脚构成。本实用新型主要用于汽车电子组合仪表。

Description

一种汽车电子组合仪表

技术领域

本实用新型属于汽车仪表显示装置技术领域。具体涉及一种汽车电子组合仪表。

背景技术

现有大多数卡车组合仪表，一般都由含微控制器的线路板、刻度盘、仪表指针、步进电机、接插件、按键、笔段式液晶屏以及外壳、衬板、玻璃等构件构成，其中，采用线性电源电路供电，其不足之处是功耗大、发热量高、转换效率低，误差大。同时，线性电源电路输入端未作过压、过流、浪涌等电源异常的保护处理。由于未设有指针掉电/断电回零电路，因而指针在掉电/断电回到零位时，通过一个大电容放电来维持回零动作的供电，不足之处是成本高、体积大、电量小、放电时间短，回零不可靠。用来显示信息的液晶屏，往往仅显示行驶里程数、时钟，信息量小，无法充分显示汽车行驶时各部件的实时工况、技术参数、汽车状态等。

发明内容

本实用新型的目的就是针对上述不足之处而提供一种仪表电源电路功耗小、发热量低、转换效率高、误差小、指针掉电/断电回零可靠的汽车电子组合仪表。

本实用新型的技术解决方案是：一种汽车电子组合仪表，包括含微控制器的仪表线路板、仪表支架、刻度盘、仪表指针、步进电机、接插件、按键、点阵液晶屏以及外壳、衬板、玻璃，其特征是：所述的仪表线路板上设有供电的开关电源电路和指针掉电/断电回零电路；该开关电源电路由输入电路、开关电源、输出电路组成；该输入电路由依次连接的防反接电路、过压过流保护电路和并联电解电容组成的多频段滤波去耦电路构成；该指针掉电/断电回零电路由电源监测、步进电机组及微控制器的控制引脚构成。

本实用新型的技术解决方案中所述的过压过流保护电路由耐高电压值、耐大电流值、动作时间为毫秒级的正温度系数自恢复保险电阻PTC与大功率、耐毫秒级波形冲击的电压瞬态抑制器TVS串联接地以及采用不同级别额定值梯度的电容组与瞬态抑制器并联而成。

本实用新型的技术解决方案中所述的点阵液晶屏采用点阵式宽液晶显示屏，通过串口转并口IC与仪表微控制器连接，仪表微控制器通过CAN收发器接口IC与汽车现场局域控制网络CAN总线连接；线路板(1)上设有左右两个可按下左右旋转操作的按键。

本实用新型由于采用由耐高电压值、耐大电流值、动作时间为毫秒级的正温度系数自恢复保险电阻PTC与大功率、耐毫秒级波形冲击的电压瞬态抑制器TVS串联接地以及采用不同级别额定值梯度的电容组与瞬态抑制器并联组成的开关电源电路输入电路，因而当汽车输入瞬时电压过大时，电压瞬态抑制器瞬时击穿，吸收瞬时高压，回路电流剧增，自恢复电阻由此快速发热，电阻变为无穷大，几乎承担电路全部电压，几乎阻断回路电流，降低瞬态抑制器承担的电压，阻断后端的开关电源的输入，保护开关电源，从而实现仪表对车辆的过电压、过流、浪涌、静态放电保护。同时，紧邻开关电源的输入端处采用不同级别额定值的电容与瞬态抑制器并联，吸收瞬时大电压和干扰源的冲击，也起到电源保护作用。

本实用新型由于采用由构成的指针掉电回零电路，采用汽车蓄电池给仪表开关电源供电，因而开关电源的工作和关闭受仪表微控制器控制。仪表对汽车点火锁电源供电情况进行判断，当仪表微控制器判断出点火锁掉电/断电后，发出指令，仪表执行保存数据、指针回零动作，动作可靠完成后，仪表微控制器关断开关电源的输出，使仪表基本处在无电状态，从而将仪表的静态功耗降到最低限度。具有误差小、功耗小、发热量低、转换效率高的特点。

本实用新型由于采用点阵式宽液晶屏，并与仪表微控制器连接，仪表微控制器通过CAN收发器接口与汽车现场局域控制网络CAN总线连接，线路板上设有左右两个可按下左右旋转操作的按键，因而显示的输入信息信号从汽车现场局域控制网络CAN总线采集取得，液晶屏不仅显示汽车行驶里程数、时钟、日期、电压、机油压力等信息，还能显示挂档的档位、行驶的油耗、车辆故障等信息，通过按键切换。

本实用新型克服一直存在的问题，具有仪表电源电路功耗小、发热量低、转换效率高、误差小、指针掉电/断电回零可靠、显示信息量大的特点。本实用新型主要用于汽车电子组合仪表。

附图说明

图1是本实用新型的正面图；

图2是本实用新型电源保护、掉电/断电回零控制电路图；

图3是本实用新CAN总线、按键、液晶显示电路图；

图4是本实用新型显示里程数、时钟、日期、档位、百公里油耗状态，时钟、日期的液晶显示图；

图5是本实用新型显示汽车故障、报警提示状态的液晶显示图。

图6是本实用新型油耗状态液晶显示图；

图7是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图7所示。汽车电子组合仪表由线路板1、仪表支架2、刻度盘3、仪表指针4、步进电机5、接插件6、按键7、点阵液晶屏8以及外壳11、衬板10、玻璃9等构件组成。

如图2所示。汽车仪表的电源采用开关电源电路取代线性电源电路，误差小，转换效率提高，功耗大大降低，发热量大大减小。线路板1上增加指针掉电/断电回零电路。开关电源电路由输入电路③、开关电源IC、输出电路④组成。输入电路③由依次连接的防反接电路、过压过流保护电路①和并联电解电容组成的多频段滤波去耦电路②构成。指针掉电/断电回零电路⑤由电源监测、步进电机组及微控制器的控制引脚构成。图2中防反接电路、过压过流保护电路①采用正温度系数自恢复保险电阻和电压瞬态抑制器串联，吸收瞬时高压，阻断回路过电流，从而阻断后端的开关电源的输入，保护开关电源，实现车辆的过电压、过流、浪涌、静态放电保护。图2中多频段滤波去耦电路②采用不同级别额定值的电容梯度与瞬态抑制器并联，吸收瞬时大电压和干扰源的冲击，也起到电源保护作用。

汽车点火锁电源关断后，仪表监测到点火电源掉电/断电，即给微控制器MCU输入掉电/断电信号，微控制器MCU输出开关电源继续输出的有效使能信号，由于汽车蓄电池仍在给仪表输入端供电，因此，开关电源继续输出Vcc。仪表执行保存数据、指针回零动作，动作可靠完成后，微控制器MCU输出开关电源输出的无效使能信号，切断开关电源的输出。仪表基本处在无电状态，从而将仪表的静态功耗降到最低限度。

如图3所示。CAN总线、按键、液晶显示电路图由CAN收发器⑥、仪表微控制器MCU、点阵液晶屏LCD⑧、左右按键⑦构成。按键⑦可按下左右旋转操作。点阵液晶屏LCD需要显示的电控单元故障代码的输入信息信号从CAN收发器⑥处从汽车现场局域控制网络CAN总线采集取得，CAN总线信号通过CAN收发器与微控制器MCU接口，微控制器MCU发出需要液晶屏显示的串行数据通过串转并口与液晶屏通信，液晶屏进而显示信息。图中⑦处，左右按键如果在按下、左旋或右旋操作时，微控制器MCU判断出其相应引脚由高变为置地，于是发出指令执行图4～图6的动作，液晶屏显示相应画面。点阵液晶屏8由仪表微控制器直接驱动，不仅显示汽车行驶里程数，还能显示发动机电控单元故障代码等信息，通过按键按下和左右旋转操作来切换和查询。

Claims (3)

1、一种汽车电子组合仪表，包括含微控制器的仪表线路板(1)、仪表支架(2)、刻度盘(3)、仪表指针(4)、步进电机(5)、接插件(6)、按键(7)、点阵液晶屏(8)以及外壳(11)、衬板(10)、玻璃(9)，其特征是：所述的仪表线路板(1)上设有供电的开关电源电路和指针掉电/断电回零电路；该开关电源电路由输入电路(③)、开关电源(IC)、输出电路(④)组成；该输入电路(③)由依次连接的防反接电路、过压过流保护电路(①)和并联电解电容组成的多频段滤波去耦电路(②)构成；该指针掉电/断电回零电路(⑤)由电源监测、步进电机组及微控制器的控制引脚构成。

2、根据权利要求1所述的一种汽车电子组合仪表，其特征是：所述的过压过流保护电路(①)由耐高电压值、耐大电流值、动作时间为毫秒级的正温度系数自恢复保险电阻PTC与大功率、耐毫秒级波形冲击的电压瞬态抑制器TVS串联接地以及采用不同级别额定值梯度的电容组与瞬态抑制器并联而成。

3、根据权利要求1所述的一种汽车电子组合仪表，其特征是：所述的点阵液晶屏(8)采用点阵式宽液晶显示屏，通过串口转并口IC与仪表微控制器连接，仪表微控制器通过CAN收发器(⑥)接口IC与汽车现场局域控制网络CAN总线连接；线路板(1)上设有左右两个可按下左右旋转操作的按键(7)。

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