基于51单片机的车用数字仪表设计与实现(2)

汽车

扰的环境中，否则系统难以稳定、可靠运行。本系统采用的是由硬件和软件相结合的抗干扰措施。

具体地讲，该系统主要采用了以下五个方面的抗干扰措施。

采用抗干扰电源：

单片机系统供电线路是干扰的主要

图３　　４４７８０显示模块和８９Ｃ５１接口电路图

来源，本系统的电源由车载电瓶提供，车辆的点火系统、音响设备等都可能对本

用逐次逼近的方法完成Ａ／Ｄ转换；其片内带有锁存功能的８　路模拟开关，可对８路０～５Ｖ的输入模拟电压信号进行转换，　完成一次转换约需１００μｓ。其输出单片机８９Ｃ５１的Ｐ０口。　ＡＤＣ０８０９　与８９Ｃ５１接口电路如图４所示。

２．５　　测速传感器

经调查，速度传感器是车辆传感器中的易损器件，所以该系统对测速传感器进行了改进，测速传感器由霍尔开关、磁铁组成。其工作原理是将霍尔开关和车辆行驶时，在磁铁的作用下，霍尔开关产生开关信号，通过在单位时间对其累计开关信号可计算出车辆行使的距离。它具有灵敏度高、价格低廉、不易损坏

２．６　　其他模拟传感器

气压、油压、油量等参数的测量采用模拟传感器，其输出的模拟信号通过

ＡＤＣ０８０９模数转换后输入单片机８９Ｃ５１，经过相应软件处理后输出。

２．７　抗干扰设计由于本仪表系统是为汽车、摩托车设计的，而汽车、摩托车的点火系统有较强的电磁干扰，另外车辆移动性大，有可能处于较强电磁干

系统产生干扰，为此，可将车载电瓶１２Ｖ电源经磁珠和电容组成π形滤波电路后，再经过ＵＡ７８０５Ｃ变压，然后经过稳压、滤波得到本系统电源。另外给每个集成电路芯片都安置一个０．０１ｍＦ的陶瓷电容器，来消除大部分高频干扰。同时，良好接地是系统稳定工作的重要条件，由于本系统既有模拟电路又有数字电路，因此设计时将数字地与模拟地要分开，最后只在一点相连。

光电隔离：

在Ｉ／Ｏ通道上采用光电隔离器，将上隔离开来，很大一部分干扰可被阻挡。本系统的测速子系统输出的开关信号经

过压保护电路：

本系统在输入输出通道上也设计了过压保护电路，它由限流电阻和稳压管组成，以防止引入高电压，损害单片机系统。　

另外，本系统中，为消除按钮动作时产生抖动干扰，在按键与８９Ｃ５１间加入一个Ｓｃｈｍｉｔｔ触发器７４ＨＣ１４。

模／数转换电路的抗干扰措施：本系统模／数转换模块ＡＤＣ０８０９送出的数字信号经锁存器锁存后传送给单片机，锁存器对干扰非常敏感，当锁存线上出现干扰时，会盲目锁存当前数据，为此可将锁存器与单片机设计在同一电路板上，使传输线上传送的是已经锁存好的控制信号。设计软件时，尽可能快地重复输出同一个信号，以减小干

２．３　　４４７８０显示模块

本系统采用４４７８０驱动的ＬＣＤ，ＨＤ４４７８０（ＫＳ００６２）是用低功耗ＣＭＯＳ技术制造的大规模点阵ＬＣＤ控制器（兼它能使点阵ＬＣＤ显示大小写英文字母、数字和符号等丰富的信息，同时有较强的通用性应用，使用方便，用户能用少量元件就可组成一个完整点阵ＬＣＤ系统，送入相关的数据和指令就可实现所需的显示。

４４７８０显示模块有８条数据线，３条通过送入数据和指令，就可使模块正常工作，４４７８０显示模块和８９Ｃ５１单片机连接电路如图３所示。

需要说明的是，真正投入使用的显示模块需要根据车辆生产厂家对仪表显

２．４　　Ａ／Ｄ转换模块

由于本系统需处理多路模拟信号，故采用ＡＤＣ０８０９　Ａ／Ｄ转换模块，它采

带驱动器），和４ｂｉｔ／８ｂｉｔ微处理器相连，具有ＴＴＬ三态锁存缓冲器，可直接接到

控制线。可与微处理器或微控制器相连，磁铁分别安装在车架、车轮的适当位置，单片机系统与各种传感器、开关从电气

计数可计算出车辆的行驶的瞬时速度，光电隔离器４Ｎ３３耦合至单片机Ｐ３．２口。

示界面的具体需求到液晶生产公司定制。等优点。

图４　ＡＤＣ０８０９与　８９Ｃ５１的接口电路图

ELECTRONIC PRODUS CHINA JANUARY 2005

65

汽车

应用天地

扰信号影响的概率。

ＣＰＵ抗干扰措施：

当干扰信号作用到单片机本身时，单片机将不能按正常状态执行程序，从而引起混乱。为此本系统采用了以下几种方法。

人工复位：当微处理器失控时，可使用复位方法处理，使程序自动从００００Ｈ开始执行。为此系统设置了复位键，当微处理器失控时，只要按下复位键，并持续１０ｍｓ以上即可。

掉电保护：因为当车辆颠簸的路况时，可能引起电源等接触不良，使系统陷入混乱状态，电源电压恢复正常后，系统难以恢复正常。为此系统设计了掉电保护。掉电信号由硬件电路检测到，加到单片机的外部中断输入端。将掉电中断规定为高级中断，使系统及时对掉电做出反应。在掉电中断子程序中，首先进行现场保护，当电源恢复正常时，单片机重新 …… 此处隐藏：1207字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……