一種通用的汽車(chē)儀表信號(hào)轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

　　摘要：針對(duì)汽車(chē)改裝應(yīng)用，論述了一種通用的汽車(chē)儀表信號(hào)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)方法及實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)換器通過(guò)串口與PC機(jī)通信，下載改裝前后的汽車(chē)配置參數(shù)，并將參數(shù)配置存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。轉(zhuǎn)換器根據(jù)參數(shù)配置實(shí)現(xiàn)低通濾波閾值可編程的自適應(yīng)脈沖采集，采集并計(jì)算改裝后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速脈沖，根據(jù)參數(shù)配置進(jìn)行頻率轉(zhuǎn)換，計(jì)算并輸出經(jīng)過(guò)頻率轉(zhuǎn)換后、與原車(chē)儀表相匹配的轉(zhuǎn)速脈沖和車(chē)速脈沖，使得原車(chē)儀表繼續(xù)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速信息。

　　引言

　　在汽車(chē)儀表盤(pán)中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表是兩個(gè)非常重要的量表，轉(zhuǎn)速表采集發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器脈沖，指示當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，反映發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況，車(chē)速表采集車(chē)速傳感器脈沖，指示當(dāng)前車(chē)速及其變化。目前車(chē)輛改裝日漸普遍，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱及輪胎改裝都會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表和車(chē)速表的指示錯(cuò)誤，發(fā)動(dòng)機(jī)改裝前后的轉(zhuǎn)速脈沖數(shù)不一致會(huì)造成轉(zhuǎn)速表顯示錯(cuò)誤，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。變速箱或輪胎改裝前后的車(chē)速傳感器脈沖數(shù)或輪胎直徑不一致會(huì)造成車(chē)速表顯示錯(cuò)誤，由于無(wú)法正確反映當(dāng)前車(chē)速，便很難達(dá)到經(jīng)濟(jì)時(shí)速，同時(shí)當(dāng)存在超速現(xiàn)象時(shí)也無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。本文通過(guò)對(duì)汽車(chē)儀表轉(zhuǎn)速表及車(chē)速表原理的分析，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款通用的儀表信號(hào)轉(zhuǎn)換器，實(shí)現(xiàn)改裝前后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速脈沖的頻率轉(zhuǎn)換，使得原車(chē)儀表繼續(xù)準(zhǔn)確實(shí)時(shí)地顯示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速信息。

　　總體方案設(shè)計(jì)

　　為了實(shí)現(xiàn)信號(hào)轉(zhuǎn)換器的通用性，首先需要根據(jù)原車(chē)配置和改裝配置進(jìn)行參數(shù)下載以實(shí)現(xiàn)適配，適配后信號(hào)轉(zhuǎn)換器根據(jù)配置參數(shù)的變化實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和車(chē)速信號(hào)的頻率轉(zhuǎn)換。

　　信號(hào)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)脈沖采集、脈沖輸出、參數(shù)下載、參數(shù)存儲(chǔ)、參數(shù)故障提示等功能，下載參數(shù)時(shí)，通過(guò)自定義的協(xié)議和PC軟件，以串口通信的方式下載改裝前后的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器脈沖數(shù)、車(chē)速傳感器脈沖數(shù)及輪胎直徑，轉(zhuǎn)換器將參數(shù)配置存儲(chǔ)在非易失性存儲(chǔ)器中。在具體應(yīng)用時(shí)，轉(zhuǎn)換器根據(jù)改裝發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器脈沖數(shù)調(diào)整轉(zhuǎn)速脈沖采集電路的濾波頻率，根據(jù)改裝車(chē)速脈沖傳感器脈沖數(shù)和輪胎直徑調(diào)整車(chē)速脈沖采集電路的濾波頻率，然后采集并計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速值和車(chē)速值，根據(jù)轉(zhuǎn)速值和原車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器脈沖數(shù)計(jì)算并輸出與原車(chē)儀表匹配的轉(zhuǎn)速脈沖，根據(jù)車(chē)速值、原車(chē)車(chē)速傳感器脈沖數(shù)和輪胎直徑計(jì)算并輸出與原車(chē)儀表匹配的車(chē)速脈沖。

　　硬件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　信號(hào)轉(zhuǎn)換器包括脈沖輸入接口、脈沖輸出接口和參數(shù)配置接口，其硬件電路主要包括四個(gè)部分：可調(diào)整濾波頻率的脈沖采集電路、脈沖輸出電路、RS232串口通信電路、LED指示電路，RS232串口通信實(shí)現(xiàn)參數(shù)配置，LED指示轉(zhuǎn)換器是否已經(jīng)下載參數(shù)，轉(zhuǎn)換器硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示?！　?/p>