一種通用的汽車(chē)儀表信號轉換器設計

　　摘要：針對汽車(chē)改裝應用，論述了一種通用的汽車(chē)儀表信號轉換器的設計方法及實(shí)現，轉換器通過(guò)串口與PC機通信，下載改裝前后的汽車(chē)配置參數，并將參數配置存儲在非易失性存儲器中。轉換器根據參數配置實(shí)現低通濾波閾值可編程的自適應脈沖采集，采集并計算改裝后的發(fā)動(dòng)機轉速和車(chē)速脈沖，根據參數配置進(jìn)行頻率轉換，計算并輸出經(jīng)過(guò)頻率轉換后、與原車(chē)儀表相匹配的轉速脈沖和車(chē)速脈沖，使得原車(chē)儀表繼續準確實(shí)時(shí)地顯示發(fā)動(dòng)機轉速和車(chē)速信息。

　　引言

　　在汽車(chē)儀表盤(pán)中，發(fā)動(dòng)機轉速表和車(chē)速表是兩個(gè)非常重要的量表，轉速表采集發(fā)動(dòng)機轉速傳感器脈沖，指示當前發(fā)動(dòng)機轉速，反映發(fā)動(dòng)機的工作狀況，車(chē)速表采集車(chē)速傳感器脈沖，指示當前車(chē)速及其變化。目前車(chē)輛改裝日漸普遍，發(fā)動(dòng)機、變速箱及輪胎改裝都會(huì )造成發(fā)動(dòng)機轉速表和車(chē)速表的指示錯誤，發(fā)動(dòng)機改裝前后的轉速脈沖數不一致會(huì )造成轉速表顯示錯誤，導致發(fā)動(dòng)機出現故障時(shí)無(wú)法及時(shí)發(fā)現。變速箱或輪胎改裝前后的車(chē)速傳感器脈沖數或輪胎直徑不一致會(huì )造成車(chē)速表顯示錯誤，由于無(wú)法正確反映當前車(chē)速，便很難達到經(jīng)濟時(shí)速，同時(shí)當存在超速現象時(shí)也無(wú)法及時(shí)發(fā)現。本文通過(guò)對汽車(chē)儀表轉速表及車(chē)速表原理的分析，設計實(shí)現了一款通用的儀表信號轉換器，實(shí)現改裝前后的發(fā)動(dòng)機轉速和車(chē)速脈沖的頻率轉換，使得原車(chē)儀表繼續準確實(shí)時(shí)地顯示發(fā)動(dòng)機轉速和車(chē)速信息。

　　總體方案設計

　　為了實(shí)現信號轉換器的通用性，首先需要根據原車(chē)配置和改裝配置進(jìn)行參數下載以實(shí)現適配，適配后信號轉換器根據配置參數的變化實(shí)現發(fā)動(dòng)機轉速和車(chē)速信號的頻率轉換。

　　信號轉換器實(shí)現脈沖采集、脈沖輸出、參數下載、參數存儲、參數故障提示等功能，下載參數時(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)機轉速傳感器脈沖數、車(chē)速傳感器脈沖數及輪胎直徑，轉換器將參數配置存儲在非易失性存儲器中。在具體應用時(shí)，轉換器根據改裝發(fā)動(dòng)機轉速傳感器脈沖數調整轉速脈沖采集電路的濾波頻率，根據改裝車(chē)速脈沖傳感器脈沖數和輪胎直徑調整車(chē)速脈沖采集電路的濾波頻率，然后采集并計算發(fā)動(dòng)機轉速值和車(chē)速值，根據轉速值和原車(chē)發(fā)動(dòng)機轉速傳感器脈沖數計算并輸出與原車(chē)儀表匹配的轉速脈沖，根據車(chē)速值、原車(chē)車(chē)速傳感器脈沖數和輪胎直徑計算并輸出與原車(chē)儀表匹配的車(chē)速脈沖。

　　硬件設計

　　系統結構

　　信號轉換器包括脈沖輸入接口、脈沖輸出接口和參數配置接口，其硬件電路主要包括四個(gè)部分：可調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)現參數配置，LED指示轉換器是否已經(jīng)下載參數，轉換器硬件結構如圖1所示?！　?/p>