基于单片机的智能汽车仪表设计探讨

刘翠莉

摘要：当前现代科技的发展十分迅速，对各行各业的发展都带来了巨大的影响，汽车行业在进行汽车制造的过程中，已经开始向着智能化的方向进行发展，而且设计制造出来了一些新型的智能化汽车。在进行智能汽车仪表设计时，需要创新设计思路，将单片机作为控制核心进行设计，通过仪表仪器的设计来显示里程，并且制作电机驱动指针，用来显示转速和车速等，在进行电源设计时，还具备相应的掉电保护功能。本文就基于单片机的智能汽车仪表设计进行相关的分析和探讨。

关键词：单片机;智能汽车;仪表设计;分析探讨

仪表装置可以记录和显示汽车在不同行驶状态下的各种参数，仪器在应用的过程中可以保证汽车的行驶可靠，确保用户能够安全驾驶。但是当前在进行汽车设计制造的过程中，很多仪表仪器的设计还是存在一定的问题，需要对这些问题进行深入的分析，并且采取有效的措施来解决这些问题，才能符合智能汽车仪表设计的预期效果。而且在进行仪表设计的过程中，需要改变传统的核心设计理念。传统的设计通用性比较差，而且重量比较大，体积也比较大，在生产的过程中工艺技术比较复杂，需要应用新型的技术进行仪表设计。

一、基于单片机的智能汽车仪表系统结构及工作原理

智能化汽车仪表仪器装置的结构主要有4个部分组成。包含电源、行驶状态信号采集和行驶状态信号处理、驱动部分以及仪表显示等部分组成。仪表仪器装置在工作的过程中，主要是通过传感器设备的应用，对车辆行驶状态下的各种信息内容进行实时的采集，然后通过模拟动作，由信号处理模块对信息内容进行过滤和放大，并且实现隔离和整合功能，将其变换为标准的方波信号，送入单片机装置，由其发出统一的控制命令，驱动电机和仪表装置来实现相关的功能状态。

二、智能仪表硬件电路设计

（1）主芯片设计

在进行硬件电路设计的过程中，主芯片的设计是非常重要的，单片机智能化仪表仪器主要选用了单片机芯片作为核心装置，这种芯片的成本比较低廉，而且连接的接口电路比较简单，在使用的过程中抗干扰能力比较强，功能的消耗率比较低，具备较好的兼容性，而且编程方式比较灵活。

（2）电源电路设计

在进行仪表设计的过程中，电源主要是由信号和蓄电池提供的。芯片可以为系统提供相应的工作电压，而且在进行输入的过程中，采用了二极管进行保护，还可以进行电容储能，在输出的过程中，应用了滤波电容，因此电源的使用时间更长。

（3）行驶状态信号采集处理设计

在对汽车行驶状态下信号进行采集时，可以应用传感器设备。霍尔传感器可以采集车速信息，可变式燃油传感器可以采集燃油信息，温度传感器可以采集水温信息。在对汽车行驶状态下的信号进行处理时，因为采集到的信息数据有所不同，而且在处理的过程中存在一定的困难。信号的差异性比较大，因此在进行处理的过程中，需要采用不同的处理电路对信号进行处理，并且将其转变为单片机能够接收的信号模式。在处理的过程中，还需要对模拟信号进行改变，才能更好的转换信号，并且将信号发送到单片机设备中。

（4）驱动模块及显示模块设计

在进行驱动模块及显示模块进行设计时，需要选用正确的电机设备，而且要保证电机设备的最大角速度符合当前仪器的应用形式。这种设备的流量消耗率比较低，适应的范围比较大，而且设备的体积比较小，在应用的过程中具有相对的优势，其配套的驱动控制器在应用的过程中也比较方便。在对显示模块进行设计时，可以应用LCD液晶装置，并且配备相应的驱动电路来显示汽车行驶状态下的里程数据，这种装置的接触方式比较特殊，总共有两种显示方式。

三、智能仪表软件程序设计

（1）初始化设计

在对智能化仪表仪器软件程序进行设计的过程中，首先要做好初始化设计，初始化设计的主要功能是对系统的参数配置进行初始化设定，需要对蓄电池的供电状态进行准确的判断，然后对发动机的运行状态进行判断，接下来才能对仪表仪器进行初始化设计，并且在相关的仪器上显示出车辆行驶状态下的信息内容。

（2）车速及里程处理模块设计

这一部分的设计主要是为了对汽车行驶状态下的车速信息和里程信息进行处理，信息主要是通过霍尔传感器传送到单片机中，在传送的过程中，车速的大小值和脉冲信号数量是成正比的关系。在进行脉冲信号储存的过程中，可以通过定时器设备进行储存。如果当前汽车的车速为有效数值，就需要对参数进行判断。而且在进行参数读取的过程中，需要对车速进行计算。里程表数据的处理过程和车速处理过程有些类似，其中存在差异的部分是显示模块。

（3）水温及燃油处理模块设计

在对水温及燃油处理模块进行设计时，需要应用传感器设备，而且要对信号量进行测量，通过相应的电路来驱动指针转动。燃油表的设计主要是显示汽车的燃油量，是通过传感器设备，将燃油信息转变为可控制的电阻值，通过电路的处理转化为信号，传输到单片机，然后在仪表仪器上进行显示。

结语

综上所述，在进行智能汽车仪表设计的过程中，要想实现智能汽车的设计理念，就需要将单片机技术与电机技術进行结合，才能完善传统汽车的仪表仪器功能，实现智能化发展。同时这种仪表仪器在应用的过程中具有较高的可靠性，价格比较低廉，测量的精确度比较高，甚至刻度盘表的指针在进行转动的过程中具有平滑的优势，不会出现抖动等问题，可以满足现代智能汽车仪表仪器显示的要求，还可以提高指示的准确度，在应用的过程中具有更高的优势。而且在生产的过程中，工艺技术也不是特别的复杂，可以促进汽车行业进行可持续发展。