车用数字仪表的设计开题报告.doc

理工学院 毕业设计开题报告 题 目： 车用数字仪表的设计 学生姓名： 李佳岐 学 号： 11L0851047 专 业： 自动化 指导教师： 王志宏（讲师） 2015 年 3月 20 日 1．文献综述 1.1 本课题的意义 本文介绍的是以AT89C51为核心，运用数模转换模块、波形发生器等外围器件实现 LED数码管显示速度、温度、油量、里程的课程设计。[1]该仪表系统具有显示直观、使用方便可靠等优点，代表了车用仪表的必威体育精装版发展趋势，具有现实意义。在这个汽车电控化的时代，对仪表来说自然也有了更高的要求。传统仪表一般是机电式模拟仪表，只能给驾驶员提供汽车运行中必要而又少量的数据信息，已远远不能满足现代汽车新技术、高速度的要求。随着现代电子技术的发展，多功能高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表不断在汽车上应用。安全性不论何时都是汽车最关键的指标，而对于仪表来说，通过新功能的开发与应用对于驾驶安全来说有着很大的帮助与提升。仪表板将能够向司机提供辅助屏幕，尤其是用于显示多媒体内容，集成到仪表板中的数字技术和LCD显示器，将提供合适的、容易配置的解决方案来满足汽车用户需求。 由于汽车排放、节能、安全和舒适性等使用性能不断提高，使得汽车电子控制程度也越来越高。[] 汽车电子控制装置必须迅速、准确地处理各种信息，并通过电子仪表显示出来，使驾驶员通过视觉与听觉获取道路和交通状况等车外信息的同时，也可获得汽车本身的有关信息，以便做出可行的判断，正确驾驶汽车。因此，仪表便是驾驶员通过视觉了解汽车状态的必备部件之一。[]目前，汽车仪表正向“综合信息系统”的方向发展，其功能将不局限于现在的车速、里程、发动机转速、油量、水温、方向灯指示，还可能增添一些功能，比如带ECU的智能化汽车仪表，能指示安全系统运行状态，如轮胎气压、制动装置、安全气囊等，这对汽车仪表技术提出了更高要求。[]现代汽车正逐步采用ABS、ASR、安全气囊、发动机电控喷射技术等，各种信息数据的处理正在不断增加，对所需各项行驶信息的精度和信息种类也提出了更高要求，这就需要开发与汽车仪表同步匹配的、以各种新型材料制成的高技术、高精度和高灵敏度传感器，并实现传感器与汽车仪表同时规模经济生产和产品配套系列化。[]目前汽车仪表有两种技术，一是传统的模拟显示，目前在中国市场上应用份额还较大，但大多数用在前期引进的车型或货车、微型车上等；二是数字式仪表，数字式仪表采用步进电机结构形式，所有传感器的模拟或数字信号全部转化成驱动步进电机的数字信号，由中央处理器CPU处理完后，将驱动信号输送到各自的步进电机式指示仪表并使之工作，这种用全数字技术驱动的指示仪表精度高、统一机芯结构成本低。[]随着微电子技术的飞速发展和集成技术的日趋成熟以及芯片制造的产业化，为用单片机技术设计制造的汽车仪表克服技术瓶颈和成本障碍创造了条件。由于单片机具有高可靠性、高控制性能和高速运行速度，并能很好地解决仪表中的误差修正和线性化处理等难题，同时便于实现数字信号与模拟信号间的转换，有利于对数据进行计算、控制和存贮，易于与仪 表 模 块 化 和 模 拟 指 示 驱 动 相 匹 配，而且以在航空仪表及其它专用仪表上得到应用；[]因此用单片机技术设计、制造汽车仪表正成为为世界上各先进汽车仪表制造厂家竞相发展的、最具潜力和优势的升级换代产品。基于单片机数字仪表高精度和高可靠性实现汽车仪表的电子化，可为汽车驾驶员提供高精度的数据信息；同时由于没有机械仪表中的那些机械传动部分，从而减少了故障的发生率，大大高 1.2 国内外发展状况 纵观汽车仪表的发展历程，按汽车仪表在工作原理上取得的重大技术创新来分，可以划分为4个阶段，目前汽车仪表正在经历由第3代向第4代转型时期。现在看来，十字交叉动磁式仪表肯定是第3代汽车仪表发展的尽头，必将让位于第4代汽车数字仪表。严格地说，第4代汽车数字仪表从其应用的技术手段上看，还是电子技术范畴，但信号处理方式己从模拟变成数字。[]虽然该仪表的工作方式是全数字式，并且技术水平和仪表的性能也远远超过了第3代汽车仪表，目前我国的汽车仪表与国外发达国家相比，技术水平有相当大的差距，主要表现在产品技术水平低、造型[9] 设计单调，产品耐久性和可靠性差，数字化程度低，传统的模拟显示在中国市场上应用份额还较大，但国内汽车仪表界一致看好汽车数字仪表。[1] 1.3发展趋势 未来汽车仪表发展趋势就是充分应用光技术和机、电一体化技术，并突出现代信息技术和网络技术的应用，其功能将极大拓宽，指示形式将演变成计算机终端显示器。随