一種采樣電路優化的汽車組合儀表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于汽車儀表顯示裝置技術領域。具體涉及一種采樣電路優化的汽車電子組合儀表。
【背景技術】
[0002]現有汽車的組合儀表通常從汽車上安裝的各種傳感器取信號，而汽車傳感器信號有電阻、電壓、頻率等多種類型，安裝位置遍布汽車各個位置，工況比較惡劣，干擾較多。而汽車組合儀表的采樣電路直接從汽車傳感器取信號，如果在采樣電路的保護設計上對干擾信號考慮不周，就會將干擾信號引入組合儀表內部造成儀表損壞或可靠性下降。另一方面由于汽車行業競爭日趨激烈，對于汽車組合儀表的成本要求也越來越高，如果采用的保護電路器件增加較多，勢必增加額外的成本，降低組合儀表的競爭力。因此汽車組合儀表需要一種既具可靠保護功能又經濟實用的傳感器信號采集電路。

【發明內容】

[0003]本實用新型的目的就是針對上述不足而設計的一種采樣電路優化后的汽車電子組合儀表，既能夠有效保護儀表內部的傳感器模擬信號采集電路，防止組合儀表失效或損壞，大大提高組合儀表工作的可靠性，同時增加的元器件很少，經濟實用。
[0004]本實用新型的技術解決方案是:一種采樣電路優化的汽車組合儀表，包括含微控制器的儀表線路板、儀表支架、刻度盤、儀表指針、步進電機、接插件端子、按鍵、筆段液晶屏以及外殼、襯板、玻璃，儀表線路板上集成有與微控制器連接的油量信號AD采集口、水溫信號AD采集口、油壓信號AD采集口、第一氣壓信號AD采集口和第二氣壓信號AD采集口，其特征在于:在所述的儀表線路板上集成有油量采集電路、水溫采集電路、油壓采集電路、第一氣壓采集電路、第二氣壓采集電路；該油量采集電路、水溫采集電路、油壓采集電路、第一氣壓采集電路和第二氣壓采集電路均由依次連接的電阻分壓電路、濾波電路、過壓保護電路構成，電阻分壓電路輸入端與接插件端子連接，濾波電路輸出端與微控制器對應的信號AD采集口連接；在電阻分壓電路的電源端與過壓保護電路的電源端之間連接有由第二二極管構成的儀表電源保護電路。
[0005]本實用新型的技術解決方案中所述的電阻分壓電路由串聯的第一電阻和第二電阻構成，第一電阻與電源Vcc_ref連接；所述的濾波電路由電容構成，該電容經第三電阻與第一電阻、第二電阻之間的連接端連接；所述的過壓保護電路由第一二極管構成，第一二極管負極端與電源Vcc連接，正極端與第三電阻、電容之間的連接端連接；所述的第二二極管負極端與電源Vcc_ref連接，正極端與電源Vcc連接。
[0006]本實用新型的技術解決方案中所述的接插件端子包括第一接插件端子和第二接插件端子，油量信號AD采集口、水溫信號AD采集口分別與第一接插件端子連接，油壓信號AD采集口、第一氣壓信號AD采集口和第二氣壓信號AD采集口分別與第二接插件端子連接。
[0007]本實用新型的有益效果是，可以通過保護電路防止由于傳感器故障或整車線路故障將高電壓引入儀表內部導致微控制器以及電源電路的損壞，提高了組合儀表的可靠性。本實用新型具有實現方便、保護可靠，以及低成本實現整車儀表功能的特點。本實用新型主要用于汽車電子組合儀表。
【附圖說明】
[0008]圖1是本實用新型的整體圖。
[0009]圖2是本實用新型的模擬量傳感器信號端子圖。
[0010]圖3是本實用新型的傳感器信號采集電路圖。
【具體實施方式】
[0011]如圖1所示。本實用新型組合儀表由含微控制器的儀表線路板、儀表支架、刻度盤、儀表指針、步進電機、按鍵、筆段液晶屏以及外殼、襯板、玻璃構成，與現有技術相同。液晶屏位于儀表中部的下方。
[0012]如圖2所示。本實用新型組合儀表接入的傳感器模擬量信號的接插件位置如圖所示，分別為第一接插件I和第二接插件2兩個接插件，其中第一接插件I上集成了油量信號輸入口、水溫信號輸入口，第二接插件2上集成了油壓信號輸入口、第一氣壓信號輸入口、第二氣壓信號輸入口。
[0013]如圖3所示。傳感器模擬信號采集電路有5路，集成在儀表線路板上。分別為油量信號采集電路、水溫信號采集電路、油壓信號采集電路、第一氣壓信號采集電路和第二氣壓信號采集電路。
[0014]油量信號采集電路由電阻R1、R3、R5、電容Cl、二極管DLlA組成。包括與油量信號輸入端3連接的三個電阻Rl、R3、R5，電阻Rl另一端與電源Vcc_ref連接，電阻R5另一端與微控制器的油量信號AD采集口連接，電阻R3另一端接地，電源Vcc與油量信號AD采集口之間連接有由二極管DLlA構成的保護電路，油量信號AD采集口與地之間連接有由電容Cl構成的濾波電路。
[0015]水溫信號采集電路由電阻R2、R4、R6、電容C2、二極管DLlB組成。包括與水溫信號輸入端4連接的三個電阻R2、R4、R6，電阻R2另一端與電源Vcc_ref連接，電阻R6另一端與微控制器的水溫信號AD采集口連接，電阻R4另一端接地，電源Vcc與水溫信號AD采集口之間連接有由二極管DLlB構成的保護電路，水溫信號AD采集口與地之間連接有由電容C2構成的濾波電路。
[0016]油壓信號采集電路由電阻R7、R10、R11、電容C3、二極管DL2A組成。包括與油壓信號輸入端5連接的三個電阻R7、R10、R11，電阻RlO另一端與電源Vcc_ref連接，電阻R7另一端與微控制器的油壓信號AD采集口連接，電阻Rll另一端接地，電源Vcc與油壓信號AD采集口之間連接有由二極管DL2A構成的保護電路，油壓信號AD采集口與地之間連接有由電容C3構成的濾波電路。
[0017]第一氣壓信號采集電路由電阻R8、R12、R14、電容C4、二極管DL2B組成。包括與第一氣壓信號輸入端6連接的三個電阻R8、R12、R14，電阻R12另一端與電源Vcc_ref連接，電阻R8另一端與微控制器的第一氣壓信號AD采集口連接，電阻R14另一端接地，電源Vcc與第一氣壓信號AD采集口之間連接有由二極管DL2B構成的保護電路，第一氣壓信號AD采集口與地之間連接有由電容C4構成的濾波電路。第一氣壓8輸入到第一氣壓信號AD采集
□O
[0018]第二氣壓信號采集電路由電阻R9、R13、R15、電容C5、二極管DL3A組成。包括與氣壓2信號輸入端7連接的三個電阻R9、R13、R15，電阻R13另一端與電源Vcc_ref連接，電阻R9另一端與微控制器的第二氣壓信號AD采集口連接，電阻R15另一端接地，電源Vcc與第二氣壓信號AD采集口之間連接有由二極管DL3A構成的保護電路，第二氣壓信號AD采集口與地之間連接有由電容C5構成的濾波電路。第二氣壓9輸入到第二氣壓信號AD采集
□O
[0019]儀表電源保護電路由二極管DL4組成，為公共保護電路，二極管DL4兩端分別與電源Vcc、電源Vcc_ref連接。
[0020]其中，電阻R1~R4、R10-R15為電阻匹配電路，以將電阻類型傳感器信號轉換為合適的電壓信號，將本身即為電壓類型的傳感器信號保持在一穩定電壓值。電阻R5~R9和電容Cl?C5共同構成濾波電路，濾除線路上的雜波干擾。二極管DL1A、DL1B、DL2A、DL2B與DL3A共同構成對微控制器端口的過壓保護電路，對送入的信號電壓幅值進行嵌位，防止微控制器端口因過壓而損壞。二極管DL4構成儀表電源保護電路，防止過壓竄入Vcc電壓系統造成儀表電源部分損壞。
【主權項】
1.一種采樣電路優化的汽車組合儀表，包括含微控制器的儀表線路板、儀表支架、刻度盤、儀表指針、步進電機、接插件端子、按鍵、筆段液晶屏以及外殼、襯板、玻璃，儀表線路板上集成有與微控制器連接的油量信號AD采集口、水溫信號AD采集口、油壓信號AD采集口、第一氣壓信號AD采集口和第二氣壓信號AD采集口，其特征在于:在所述的儀表線路板上集成有油量采集電路、水溫采集電路、油壓采集電路、第一氣壓采集電路、第二氣壓采集電路；該油量采集電路、水溫采集電路、油壓采集電路、第一氣壓采集電路和第二氣壓采集電路均由依次連接的電阻分壓電路、濾波電路、過壓保護電路構成，電阻分壓電路輸入端與接插件端子連接，濾波電路輸出端與微控制器對應的信號AD采集口連接；在電阻分壓電路的電源端與過壓保護電路的電源端之間連接有由第二二極管構成的儀表電源保護電路。
2.根據權利要求1所述的一種采樣電路優化的汽車組合儀表，其特征在于:所述的電阻分壓電路由串聯的第一電阻和第二電阻構成，第一電阻與電源Vcc_ref連接；所述的濾波電路由電容構成，該電容經第三電阻與第一電阻、第二電阻之間的連接端連接；所述的過壓保護電路由第一二極管構成，第一二極管負極端與電源Vcc連接，正極端與第三電阻、電容之間的連接端連接；所述的第二二極管負極端與電源Vcc_ref連接，正極端與電源Vcc連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種采樣電路優化的汽車組合儀表，其特征在于:所述的接插件端子包括第一接插件端子和第二接插件端子，油量信號AD采集口、水溫信號AD采集口分別與第一接插件端子連接，油壓信號AD采集口、第一氣壓信號AD采集口和第二氣壓信號AD采集口分別與第二接插件端子連接。
【專利摘要】本實用新型的名稱為一種采樣電路優化的汽車組合儀表。屬于汽車儀表顯示裝置技術領域。它主要是解決儀表傳感器模擬信號采集電路存在不能對高電壓、強干擾提供有效保護、或者實現方案不經濟的問題。其主要特征是：在儀表線路板上集成有油量采集電路、水溫采集電路、油壓采集電路、第一氣壓采集電路、第二氣壓采集電路；均由依次連接的電阻分壓電路、濾波電路、過壓保護電路構成，電阻分壓電路輸入端與接插件端子連接，濾波電路輸出端與微控制器對應的信號AD采集口連接；在電阻分壓電路的電源端與過壓保護電路的電源端之間連接有儀表電源保護電路。本實用新型具有實現方便、保護可靠，以及低成本實現整車儀表功能的特點，主要用于汽車電子組合儀表。
【IPC分類】B60K35-00
【公開號】CN204367894
【申請號】CN201420661608
【發明人】黃凱, 李文, 盧平, 易飛, 耿向陽, 侯斐
【申請人】東風汽車電子有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年11月7日