K总线电子式汽车仪表设计

论文摘要

电子式汽车仪表是一种采用单片机控制步进电机和LCD来显示汽车行驶过程中的车速、转速、油量、水温、里程等相关数据,并用LED实现仪表背光和报警指示功能的组合仪表。由于电子式仪表较传统的机械式仪表具有结构简单、外形美观、装配方便、指示精度高、可靠性好的有点、已成为汽车仪表发展趋势。K线诊断是汽车近来发展的一种新技术,通过K线方式,汽车上的ECU可以与仪表通讯,将车上的ABS、ASR、安全气囊、发动机电控喷等信息或故障代码发送到仪表,并通过仪表进行显示,也可以通过K线协议对仪表的相关参数进行调整,使仪表的功能满足客户的需要。本文就是根据市场需求和公司目前暂无相关仪表的情况下,参照奇瑞B13的功能规范进行设计一款K线诊断的电子式汽车仪表。要求:四个机芯（车速表、转速表、燃油表、发动机冷却液温度表）采用性能良好步进电机进行驱动;背光采用OSRAM公司的LED背光照明,背光亮度可调;LCD屏采用TN技术,正极显示LCD屏,显示档位、时钟、里程小计、累计里程、瞬时油耗、平均油耗;所有报警指示灯均采用LED点亮;所有机芯阻尼由软件进行控制;该款仪表具备诊断功能以及在线配置功能,采用K线诊断方式。主要工作内容:1分析奇瑞B13仪表的具体功能及相应的技术标准;2原理设计、PCB设计、程序设计;3调试和相关试验。目前仪表已实现了所有功能,按中华人民共和国汽车行业标准QC/T727-2007《汽车、摩托车用仪表》已通过成都天兴仪表股份有限公司厂内试验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 第二章 仪表的技术背景及技术要求
• 2.1 技术背景
• 2.2 技术要求
• 2.2.1 使用环境及要求
• 2.2.2 电器工作电压
• 2.2.3 静态电流
• 2.2.4 仪表特性
• 2.2.5 仪表的效果图
• 2.2.6 仪表总成图（电气）
• 第三章 仪表设计
• 3.1 技术可行性分析
• 3.2 仪表功能及控制策略
• 3.2.1 仪表照明
• 3.2.2 仪表机芯
• 3.2.3 液晶显示屏LCD
• 3.2.4 指示及报警灯档位切换指示（PRND4321）
• 3.2.5 指示及报警灯列表
• 3.2.6 诊断
• 3.3 原理设计
• 3.3.1 电源处理
• 3.3.2 车速采样电路
• 3.3.3 转速采样电路
• 3.3.4 油量采样电路
• 3.3.5 水温表采样电路
• 3.3.6 液晶驱动及显示电路
• 3.3.7 步进电机驱动电路
• 3.3.8 诊断接口电路
• 3.3.9 仪表照明调光电路
• 3.3.10 单片机控制电路
• 3.4 程序流程及程序设计
• 3.4.1 主程序流程
• 3.4.2 程序设计（部分模块）
• 第四章 可靠性验证及试验
• 4.2 试验目的及要求
• 4.2.1 指示表
• 4.2.2 信号触发功能
• 4.2.3 耐电源极性反接性能
• 4.2.4 耐电源过电压性能
• 4.2.5 耐低温和高温性能
• 4.2.6 耐温度加载性能
• 4.2.7 照明可靠性
• 4.2.8 耐久性
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 试验环境
• 4.3.2 试验电压
• 4.3.3 试验用仪表
• 4.3.4 试验用设备
• 4.3.5 指示状态与基本误差试验
• 4.3.6 信号触发功能试验
• 4.3.7 耐电源极性反接试验
• 4.3.8 耐电源过电压试验
• 4.3.9 耐低温和高温性能试验
• 4.3.10 耐温度加载试验
• 4.3.11 照明试验
• 4.3.12 耐久性试验
• 4.4 试验结果
• 第五章 结论
• 第六章 致谢
• 第七章 参考文献
• 试验报告