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里程累计实现原理
车速里程表的速比表示的是 : 车速里程表转轴 ( 软轴) 在汽车行驶一公里时所转过的转数。 基于 单片机的车速里程表采用霍尔型非接触式转速传感 器。这种车速里程表转轴每转一圈, 霍尔传感器将 感应发出 8 个脉冲。现在以速比为 1: 624 的车型为 例, 汽车行驶一公里 , 则霍尔传感器发出的脉冲数 共为 8 624= 4992 个, 或者说, 每个脉冲代表了 1/ 4992 公里的里程。将这些脉冲信号当作外部中断源 输入给单片机 , 使每个脉冲产生一个中断, 并通过中 断服务程序对每个脉冲进行计数 , 这样 , 当计满 4992 时, 表明汽车行驶了 1 公里 , 然后再给累计单 参考文献 [ 1] 辛春艳 . VHDL 硬件描述语言[ M] . 北京: 国防工 业出版社 , 2002. [ 2] 徐志军, 徐光辉 . CPLD/ FPGA 的开发与应用[ M] . 北京 : 电子工业出版社, 2002. [ 3] Altera 产品数据光盘 . 收稿日期: 2003- 10- 22 咨询编号: 040501 EMP7256 资料查询 : http: / / www. ieechina. com / Upload/ DataCenter/ Altera/ m7000. pdf
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结论
本设计以单片机 AT 89C2051 来实现里程累计、
小计、 清零及存储 , 并以 LM1819 集成电路驱动十字 线圈表头, 从而实现了车速的指示。该设计方案成 本低廉、 指针稳定性好、 响应速度快、 抗震性强、 可靠 性和性价比都很高。经实际使用证明, 该里程表完 全可以取代传统的以软轴驱动的车速里程表。当 然 , 这只是一种实现方案, 也可以由单片机通过软件 元器件快讯
= K ( V8 - Vref ) = 54( V8 - 2. 1) 由于 V8 是在 2. 1V~ 7. 1V 的范围内变化的, 故 LM1819 可以驱动十字表头以使其 在 0 ~ 270 范围 内转动。
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电路原理图
图 2 所示是一种汽车转速里 程表的电路原理
图。这是一个典型的单片机最小应用系统。单片机 AT 89C2051 以其低价、 低功耗、 可靠性高和易于编程 等特点著称, X25045 则是 MCS- 51 系列单片机电路 的一个辅助芯片, 主要担当复位、 电压检测、 看门狗 和 EEPROM 功能, 该芯片的采用大大提高了系统的 可靠性, 减少了外围芯片数, 可实现里程累计的掉电 存储。 LCM1010 为十位八段式带背光液晶显示模块, 采用三线串行接口 , 它具有功耗低和编程方便的特 点。该显示共分两行显示, 第一行 6 位显示累计里 程, 第二行 4 位 ( 1 位小数 ) 用于显示小计里程。 图中 K1 为小计里程清零键 , R4 用于调节液晶显示器的 视角对比度。芯片 X25045 是 Xicor 公司推出的带有 可编程 P 监控器的 CMOS 串行 EEPROM, 带有 4096 位, 按 512 8 来组织。它具有 4 字节页写方式和 10 万次使用周期 , 数据可保存 100 年。 为了保证累计里 程单元的个位或小计单元的小数位可靠刷新 , 当这 些单元接近极限使用周期时 , 可采取换页的办法来 使这些数据移动到新单元以继续计数。 霍尔传感器发出的脉冲信号经过整形可分成两 路, 一路送到单片机的 INT 1 端用于累计里程计数, 另一路送到 LM1819 驱动器的转速信号输入端 ( 10 脚) , 然后由驱动电路根据输入信号的频率在 2 脚和 12 脚输出相应的正弦和余弦驱动信号, 十字线圈产 生的磁场共同作用于磁铁可使转轴组件偏转相应的 角度。但调整时要注意, 电容 C3 的大小会改变表针 偏转的平滑性 , C3 越大, 平滑性越好 , 但同时时间迟
电子车速里程表的单片机实现方案 应用与设计
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电子车速里程表的单片机实现方案
王锁弘
( 威海双丰电子传感有限公司, 山东 威海 264209)
摘要: 介绍了一个基于单片机的电子式转速里程表实现方案 , 讨论了里程计数的原理和转速指示原 理 , 给出了用单片机 AT 89C2051 和 LM1819 驱动器设计的汽车转速里程表的具体电路原理图。 关键词 : 转速里程表; 空气轴表芯; LM1819; 驱动器; 单片计算机 分类号 : TP216 文献标识码: B 文章编号: 1006- 6977( 2004) 05- 0007- 03
Electronic Speed Odometer Controlled by Single- chip Microcomputer
WANG Suo_hong Abstract: An electronic speed odometer controlledby single- chipmicrocomputer ispresented. The control princi ple of the odometry and the speed indication are discussed. The schematic circuit about AT89C2051 and LM1819 is given in detail in this paper. Keywords: speed odometer; air- core meter; LM1819 ; driver; single- chip microcomputer
电子车速里程表的单片机实现方案
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图 2 汽车转速里程表的电原理图
滞也会加大 , 而 C3 过小会使表针抖动; C4 可用于调 整电路的线性和滞后误差 ; R4 的值可以改变表针的 指示刻度点。
来驱动十字线圈表头, 即由单片机分别控制表头的 正弦线圈和余弦线圈而省去 LM1819 集成电路。对 此, 此处不再赘述。 参考文献 [ 1] 何立民 . 单片机应用文集 1[ M] . 北京: 北京航 空航天大学出版社, 1991. 9. [ 2] 周航慈 . 单片机应用程序设计技术 [ M] . 北京 : 北京航空航天大学出版社 , 1991. 266- 286. 收稿日期: 2003- 10- 13 咨询编号: 040502 LM 1819 资料查询 : http: / / www. ieechina. com/ U pload/ DataCenter/ national / LM 1819. pdf
TM
于输出电压可调节低至 0. 8V, LTC3801 经过优化可以作为低电 压 DSP、 ASIC、 FPGA 的电源, 并可用到 PDA、 笔记本电脑、 硬盘驱 动、 备用内存、 便携式手持 POS 系统等设备中。 通过驱动一个 P 沟道 MOSET, LTC3801 可提供几百毫安 到 5A 的输出电流。与电压模式控制器不同, LTC3801 能够准 确地限制电流, 同时提供极佳的瞬态反应和稳压。此外, 其 OPTI- LOOP 补偿功能可保证它的稳定性 , 而且它不限制输 出电容的形式。在- 40 ~ 85 的温度范围内, 0. 8V 参考电 压的准确性可达到 1. 5% 。 LTC3801 采用 6 引线扁平 ( 1mm) ThinSOT 封装, 工作温度 为- 40 ~ 85 。 以 1000 件为单位, 每件起价为 1. 95 美元。 咨询编号: 040503
降压型 DC/ DC 控制器
2003 年 12 月 23 日, 凌特公司 ( Linear Technology) 推出采 用 ThinSOT ( SOT - 23) 封 装 的 降 压 型 DC/ DC 控 制 器 LTC3801。该产品专为延长电池使用寿命而设计, 可将待机电 流消耗降至仅为 16 A。LTC3801 在正常工作、 轻负载时的突 发模式 ( Burst Mode) 和 6 A 关机电流条件下的工作效率高达 94% , 因此可在所有模式下节省电池功率。为了在电池电压 降低时延长电池使用时间, LTC3801 能够一直保持调节直到 电池电压接近输出电压。 采用 LTC3801 电源解决方案的占位面积仅为 0. 5 平方英 寸。 其纤巧的封装和高频( 550kHz 工作频率) 允许使用极小的电 感器和电容器。LTC3801 可在 2. 4 V~ 9. 8V 的电源电压下工作, 非常适用于 1 或 2 节锂离子电池或 3~ 6 节 NiMH/N iCd 电池。 由
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车速测量及指示原理
图 1 LM1819 驱动器内部结构框图
车速指示可采用双线圈汽车转速表头 , 它由空 气轴表芯和驱动电路组成 , 空气轴表芯通常由三部 分组成 : 磁铁、 与转轴相连的指针和两个互成九十度 的线圈。转轴是表芯唯一的可动部件, 磁铁的转角 总是趋向于两个线圈的磁场强度矢量的合成方向 , 磁场强度正比于加在线圈上的电压 , 因此 , 通过改变 电压的极性和幅度 , 可在理论上使转轴组件在 0~ 360 度范围内转动。显然, 只要能按一定的规律驱动 两个线圈, 就可以使指针偏转位置与输入量成线性 关系, 即满足下列公式 : = KVin 其中 为指针偏转角 , 单位为度; K 为转角常 数 , 单位为度 / V; Vin 是输入电压, 单位为 V 。 每个线圈的磁场强度矢量之和必须跟随偏转角 。考虑到转轴组件总是指向 Hsine 和 Hcosine 这两个正 交矢量之和的方向, 则其方向可由下式求得: = arctan Hsine / Hcos ine 并由此可以得出 : = arctan sin / cos 由上述公式可见 , 当 Hsine 按 的正弦函数变化 , 而 Hcosine 按 的余弦函数变化时 , 所得到的总磁场强 度的方向与 角的方向相同 , 由于转轴组件与磁场 强度矢量和的方向相同, 因此, 指针将始终指向 角 的方向。 图 1 所示是 LM1819 驱动器的内部组成原理框 图 , 它由电荷泵、 整形器、 函数发生器等组成, 输入的 转速信号通过内部的三极管缓冲后 , 输入到电荷泵 即可进行 F / V 频率电压转换 , 两个输出端按输入量 的正弦和余弦函数变化, 2 脚和 12 脚的最小驱动能 力为 20mA( 4V) , 线圈的公共端接到 1 脚可为内 部函数发生器提供反馈信号 , 同时为 5. 1V 齐纳二 极管提供参考电压。 在该电路中 , K = 54 / V, 输入 Vin 实际上是 4 脚和 8 脚的电位差 , 8 脚既是诺顿放大 器的输出 , 又是函数发生器的输入, 一般 4 脚的电 压是 2. 1V, 所以有: