專利名稱：汽車電子液晶智能組合儀表盤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種電子控制裝置，具體地說是一種用于汽車上的儀表盤。
背景技術(shù)：
汽車組合儀表盤的結(jié)構(gòu)主要由儀表塑料外殼、PC儀表面板、電磁指針式燃油表、電磁指針式溫度表、控制電路板、數(shù)碼管、各種告警燈、蜂鳴器、接插件等組成。其電路方框圖如圖1所示。以微電腦為中心，汽車各部的傳感器檢測到的電信號經(jīng)過微電腦的處理后去控制車速數(shù)碼表、里程數(shù)碼表、其他電磁指針式儀表及各種告警燈，在關(guān)儀表電源時及時把里程數(shù)據(jù)存放到里程存儲器中，電源供給電路提供可靠穩(wěn)定又無干擾源的電源。最先進的汽車儀表的總里程顯示已采用液晶顯示，與電磁指針式儀表組成混合式組合儀表盤。這類汽車組合儀表盤存在的問題是(1)數(shù)碼顯示部分的耗電大，一般在50毫安以上。(2)水溫表、燃油表為電磁指針式儀表，有轉(zhuǎn)動磨損缺陷。(3)采用單一的警示燈或蜂鳴器進行警示各種項目。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于設計一種汽車電子液晶智能組合儀表盤，本裝置顯示部分采用全液晶化，可以降低耗電量，減少指針的磨損，延長儀表盤的使用壽命，并賦予其智能化功能。
按照本實用新型所提供的設計方案，在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接段式液晶顯示驅(qū)動電路，再在段式液晶顯示驅(qū)動電路的輸出端連接段式液晶顯示屏，在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸入端連接智能輸入擴展接口電路。
在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接語音提示電路，再在語音提示電路的輸出端連接喇叭。在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接LED背光板。
在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接時鐘調(diào)整功能切換電路及時鐘電路。在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接里程數(shù)據(jù)存儲器。在智能輸入擴展接口電路的輸入端連接汽車的各種傳感器。
在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接文字提示電路，與文字液晶顯示驅(qū)動電路，再連接點陣液晶顯示屏。
在儀表盤上設置EL背光發(fā)光片，EL背光發(fā)光片與EL背光驅(qū)動專用電路連接。
本實用新型的優(yōu)點是(1)由于采用全液晶顯示，與電子數(shù)碼儀表相比，克服了大電流顯示的缺點，電子數(shù)碼儀表顯示部分的耗電電流達50毫安以上，而電子液晶儀表顯示部分的耗電電流在1毫安以下。(2)由于采用全液晶顯示，與電磁指針式儀表相比，沒有轉(zhuǎn)動磨損的缺陷，電磁指針式儀表的壽命一般為50萬公里，而電子液晶儀表的壽命一般為100萬公里。(3)采用國際通用警示符號、警示語言、警示文字進行同時多方位警示各種項目。(4)里程、速度的顯示及警示語言、警示文字為中英版本，可以任意切換。


圖1為本實用新型的電路框圖。
圖2為電路原理圖。
具體實施方式
1.汽車電子液晶智能組合儀表盤結(jié)構(gòu)說明電子液晶智能組合儀表盤的結(jié)構(gòu)為儀表塑料外殼、液晶顯示屏、EL和LED背光源、EL背光源塑料襯板、組合儀表控制板(由微電腦及相關(guān)的電子電路組成)、接插件、塑料后蓋、喇叭、時鐘調(diào)整及功能切換電路板組成。他們之間的關(guān)系是以微電腦為中心，智能輸入擴展接口電路、時鐘調(diào)整與功能切換電路為微電腦的信號輸入口。而LED背光板、數(shù)字及符號液晶顯示驅(qū)動電路、文字液晶驅(qū)動電路、語音提示電路、里程存儲器為微電腦的控制對像。
2.汽車電子液晶智能組合儀表盤電路方框圖見圖2。在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接段式液晶顯示驅(qū)動電路，再在段式液晶顯示驅(qū)動電路的輸出端連接段式液晶顯示屏，在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸入端連接智能輸入擴展接口電路。
在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接語音提示電路，再在語音提示電路的輸出端連接喇叭。在智能輸入擴展接口電路的輸入端連接汽車的各種傳感器。在儀表盤上設置EL背光發(fā)光片，EL背光發(fā)光片與EL背光驅(qū)動專用電路連接。
在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接LED背光板、時鐘調(diào)整功能切換電路、時鐘電路、里程數(shù)據(jù)存儲器、文字提示電路及文字液晶顯示驅(qū)動電路，再在文字液晶顯示驅(qū)動電路的輸出端連接點陣液晶顯示屏。
汽車里的各種傳感器傳來的電信號(模擬信號或數(shù)字信號)，經(jīng)智能輸入擴展接口電路變成符合微電腦處理所要求的信號，再由微電腦經(jīng)過復雜的運算處理后，分別控制(1)控制液晶驅(qū)動電路(驅(qū)動電路采用4路動態(tài)掃描方式工作)，再由液晶驅(qū)動電路控制液晶顯示屏，顯示相應的符號與數(shù)字(液晶屏采用段式顯示)，除文字顯示外其它儀表顯示內(nèi)容均有段式顯示屏顯示。
(2)控制LED背光電路板顯示相應的背光燈，使液晶屏在夜間能清晰地顯示儀表內(nèi)容。
(3)控制文字提示電路，由文字提示電路控制文字液晶驅(qū)動電路(驅(qū)動電路采用128×160路動態(tài)掃描方式工作)，由文字液晶驅(qū)動電路控制文字液晶屏顯示相應的文字(液晶屏采用點陣式顯示)，文字顯示內(nèi)容為高速提示，燃油加油提示，冷卻液高溫提示，多項汽車故障提示等。
(4)控制語音提示電路，使喇叭發(fā)出相應的語音提示，語音提示內(nèi)容為高速提示，燃油加油提示，冷卻液高溫提示，多項汽車故障提示等。
(5)在關(guān)掉儀表電源后及時把里程數(shù)據(jù)存放到里程存儲器里。
(6)微電腦根據(jù)時鐘調(diào)整按鈕輸出的信號要求與功能切換電路輸出的信號要求進行相應的時鐘調(diào)整與功能切換。
(7)電源電路應提供儀表所需的可靠穩(wěn)定又無干擾源的工作電源(電源電路中要加抗干擾電路)。
下面結(jié)合電路框圖與電路原理圖作詳細說明一、電源供給電路1.電源供給電路由D1、D5、D6、D7、D8、W1、C1、C2、C3、C5、T1、R16、J、IC1組成5VDC電源，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。由C9、C10、IC3組成12VDC電源，它的物理連接請參考RJWDR--0125G電原理圖。
2.電源供給電路的工作原理CT1的第1腳輸入的12VDC至14VDC一路經(jīng)過D1由IC1穩(wěn)壓至5VDC，C1、C2、C3為濾波器，W1、C5、D5、D6、J、T1、R16為抗干擾電路。CT1的第1腳輸入的12VDC至14VDC的另一路由IC3穩(wěn)壓至12VDC，C9、C10為濾波器。
3. 5VDC電源的作用除去EL液晶背光源的供電電源外，其他電路的供電電源均由5VDC電源負責供給，12VDC電源的作用為EL背光源驅(qū)動專用電路的供電電源。
二、EL背光驅(qū)動專用電路1.EL背光驅(qū)動專用電路是由M3、C11組成，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.EL背光驅(qū)動專用電路的工作原理M3是一個專用的交流發(fā)生器，輸出高壓交流電壓，并且要求根據(jù)發(fā)光材料的發(fā)光亮度能自動調(diào)節(jié)輸出頻率，使E L發(fā)光亮度始終保持在最佳狀態(tài)，從而延長了EL背光源的使用壽命。
3.EL背光驅(qū)動專用電路的作用提供高壓交流電壓，點亮EL背光片。
三、EL背光片1.EL背光片是由熒光粉(熒光粉有很多種顏色可供用戶選擇)、透明膜、電極組成。
2.EL背光片的工作原理在發(fā)光片的兩根電極之間加上高壓交流電壓，熒光粉受到高壓交流電壓的觸發(fā)后熒光粉發(fā)出柔軟的光源。
3.EL背光片的作用液晶屏在夜間顯示的各種液晶符號是看不見的，需要在液晶屏的背后配上可見光，在夜間才能清晰看見液晶屏顯示的各種液晶符號，所以背光片就是放在液晶屏背后的可見光源。
四、時鐘電路1.時鐘電路是由R28、D9、D10、W2、E、C12、C13、C15、TX2、IC5組成，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.時鐘電路的工作原理由IC5輸出標準的時鐘脈沖信號，通過I2C的通訊方式輸出給微電腦，再由微電腦去控制液晶屏驅(qū)動電路，最后在液晶屏上顯示時鐘數(shù)字來。
3.時鐘電路的作用發(fā)生標準時鐘脈沖信號。
五、智能輸入擴展接口電路1.智能輸入擴展接口電路是由D2、D3、D4、R1、R2、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、CT1、M1組成，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.智能輸入擴展接口電路的工作原理汽車上的各種傳感器信號經(jīng)CT1大部分輸入到M1的輸入端，由M1的復雜處理后并在M1的23、24、25、26、27腳上輸出信號給IC2(通訊方式為USART式)，傳感器另一小部分信號直接輸入到IC2的19、20、23、32腳，由IC2直接處理。
3.智能輸入擴展接口電路的作用汽車上的各種不規(guī)則而又雜亂無章的傳感器信號經(jīng)過智能輸入擴展接口電路的處理后輸出符合IC2輸入要求的信號。
六、微電腦(帶A/D轉(zhuǎn)換)1.微電腦是由美國微芯公司出品的PIC16F74組成。
2.微電腦工作原理是內(nèi)部有很多電路組成，比較復雜，可參考有關(guān)單片機工作原理的書。它可根據(jù)輸入信號的狀況，進行分析，計算，輸出相應的控制信號，這一切的工作都要通軟件和硬件一起來完成(與外圍電路的通訊方式為USART式和I2C式)。
3.微電腦的作用是整個產(chǎn)品的核心，就像人的大腦，根據(jù)感覺器官感到的外界信息作出相應的反應，如微電腦接收到了速度脈沖，則要控制液晶屏顯示模擬速度和數(shù)字速度。
七、里程數(shù)據(jù)存儲器電路1.里程數(shù)據(jù)存儲器電路是由C16、C17、和IC6組成，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.里程數(shù)據(jù)存儲器電路的工作原理是當關(guān)掉儀表盤電源后，儀表盤電源還能延時3秒鐘以上，在這段時間里微電腦把RAM中的里程數(shù)據(jù)送到里程數(shù)據(jù)存儲器電路存起來(與電腦之間的通訊方式為I2C)。
3.里程數(shù)據(jù)存儲器電路的作用存放短里程和總里程數(shù)據(jù)，以免在關(guān)掉儀表電源后丟掉里程數(shù)據(jù)。
八、段式液晶顯示驅(qū)動電路1.段式液晶顯示驅(qū)動電路是由C14、C18、C19、R23、R24、R25、R26、R27、R29、R30、IC4、IC7組成，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.段式液晶顯示驅(qū)動電路的工作原理段式液晶顯示驅(qū)動電路是采用多路動態(tài)掃描方式工作的，IC4、IC7的第一，第二腳為輸入口并受控于微電腦(通訊方式為I2C)，IC4的第13至47腳、IC7的第17至45腳為輸出口并控制液晶屏顯示微電腦送來的信息內(nèi)容(通訊方式為動態(tài)掃描式)。
3.段式液晶顯示驅(qū)動電路的作用節(jié)約微電腦的I/O口，如微電腦直接控制液晶屏顯示內(nèi)容，則微電腦需要68個I/O口，中間用了段式液晶顯示驅(qū)動電路，則微電腦只需2個I/O口就夠了。
九、段式液晶顯示屏1.段式液晶顯示屏是由RJGQ-106D組成(液晶屏的結(jié)構(gòu)是由玻璃、液晶、透明導電膜等組成)，它的外圍電路物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.段式液晶顯示屏的工作原理液晶符號的背電極與段電極之間加上特定的交流電壓就能顯示，液晶屏與驅(qū)動電路之間的工作方式為動態(tài)掃描式。
3.段式液晶顯示屏的作用顯示各種汽車傳感器送來的汽車運行參數(shù)。
十、時鐘調(diào)整、功能切換電路1.時鐘調(diào)整、功能切換電路是由CT2、AN1、AN2、AN3、AN4、AN5組成，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖(5個AN未畫出)。
2.時鐘調(diào)整、功能切換電路的工作原理按幾下AN1時鐘的分數(shù)就加1幾；按幾下AN2時鐘的時數(shù)就加幾；按一下AN3顯示速度和里程為英制，警示語音、警示文字也為英制，再按一下AN3顯示速度和里程為公制，警示語音、警示文字也為公制；按一下AN4警示語音為靜音狀態(tài)，再按一下AN4警示語音為提示狀態(tài)。
3.時鐘調(diào)整、功能切換電路的作用時鐘調(diào)整和功能切換。
十一、語音提示電路1.語音提示電路是由C20、C21、C22、R31、R32、R33、D11、T2、Y、M4組成，它的物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.語音提示電路的工作原理M4里存放了所有的警示語音內(nèi)容，當接收到微電腦發(fā)來的指令后，M4輸出相應的警示音頻信號驅(qū)動剌叭放出相應的語音來。
3.語音提示電路的作用接受微電腦的控制、存放所有的警示語音內(nèi)容、驅(qū)動刺叭發(fā)音。
十二、文字提示電路1.字提示電路和文字液晶顯示驅(qū)動電路、點陣液晶顯示屏組成一個一體化M5模塊，如微電腦內(nèi)部帶EEPROM，把所有的文字提示內(nèi)容存放在微電腦的EEPROM中，可把文字提示電路省掉，它的外圍電路物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.文字提示電路的工作原理該電路實際上是一個存儲器和一些輔助電路受控于微電腦，一旦需要文字提示時，微電腦把文字提示電路中的相應文字內(nèi)容調(diào)出，再去控制文字液晶顯示驅(qū)動電路，讓液晶顯示屏顯示相應的文字內(nèi)容。
3.文字提示電路的作用存放文字提示內(nèi)容。
十三、文字液晶顯不驅(qū)動電路1.文字液晶顯示驅(qū)動電路和字提示電路、點陣液晶顯示屏組成一個一體化M5模塊，它的外圍電路物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.文字液晶顯示驅(qū)動電路的工作原理文字液晶顯示驅(qū)動電路是采用多路動態(tài)掃描方式工作的，輸入口并受控于微電腦(通訊方式為I2C)，輸出口控制液晶屏顯示微電腦送來的信息內(nèi)容(通訊方式為動態(tài)掃描式)。
3.把微電腦與點陳液晶顯示屏連接起來，并把微電腦的I2C通訊方式轉(zhuǎn)換成多路動態(tài)掃描的通訊方式，直接驅(qū)動點陣液晶顯示屏，節(jié)約微電腦的I/O口。
十四、點陣液晶顯示屏1.點陣液晶顯示屏和文字提示電路、文字液晶顯示驅(qū)動電路組成一個一體化M5模塊(液晶屏的結(jié)構(gòu)是由玻璃、液晶、透明導電膜等組成)，它的外圍電路物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.點陣液晶顯示屏的工作原理液晶文字的背電極與點電極之間加上特定的交流電壓就能顯示，液晶屏與驅(qū)動電路之間的工作方式為多路動態(tài)掃描式。
3.點陣液晶顯示屏的作用顯示各種警示文字內(nèi)容。
十五、LED背光板1.LED背光板是由M2、R4、R5、R6、R7組成(M2主要有發(fā)光二極管組成)，它的外圍電路物理連接請參考RJWDR-0125G電原理圖。
2.LED背光板的工作原理LED背光板與微電腦的通訊方式為多路動態(tài)掃描式，每一個液晶警示符號背后都有一個背光發(fā)光二極管，發(fā)光二極管有多種顏色，發(fā)光二極管的正極與負極之間加2VDC左右的直流電壓就能發(fā)光。
3.LED背光板的作用與EL背光源的作用相同，不同之處是EL背光源只能整體發(fā)光，而LED背光板可以分塊發(fā)光(每一個液晶警示符號背后都有一個背光發(fā)光二極管)。
權(quán)利要求1.汽車電子液晶智能組合儀表盤，其特征是在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接段式液晶顯示驅(qū)動電路，再在段式液晶顯示驅(qū)動電路的輸出端連接段式液晶顯示屏，在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸入端連接智能輸入擴展接口電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接語音提示電路，再在語音提示電路的輸出端連接喇叭。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接LED背光板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接時鐘調(diào)整功能切換電路及時鐘電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接里程數(shù)據(jù)存儲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在智能輸入擴展接口電路的輸入端連接汽車的各種傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接文字提示電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接文字液晶顯示驅(qū)動電路，再連接點陣液晶顯示屏。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合儀表盤，其特征是在儀表盤上設置EL背光發(fā)光片，EL背光發(fā)光片與EL背光驅(qū)動專用電路連接。
專利摘要本實用新型屬于一種電子控制裝置，具體地說是一種用于汽車上的儀表盤。按照本實用新型所提供的設計方案，在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接段式液晶顯示驅(qū)動電路，再在段式液晶顯示驅(qū)動電路的輸出端連接段式液晶顯示屏，在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸入端連接智能輸入擴展接口電路。在帶A/D轉(zhuǎn)換的微電腦的輸出端連接語音提示電路，再在語音提示電路的輸出端連接喇叭。本裝置顯示部分采用全液晶化，可以降低耗電量，減少指針的磨損，延長儀表盤的使用壽命，并賦予其智能化功能。
文檔編號B60K35/00GK2685136SQ200420024730
公開日2005年3月16日 申請日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月13日
發(fā)明者吳達仁, 湯國江 申請人:江蘇瑞通信息產(chǎn)業(yè)有限公司