基于飛思卡爾單片機(jī)的汽車組合電子儀表
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MC33970的特點(diǎn)如下：
·兼容MMT認(rèn)證的兩相步進(jìn)電機(jī)；
·指針可停留在4095個(gè)穩(wěn)定的位置；
·最大轉(zhuǎn)角340°；
·最大加速度4500 deg/s2；
·最大速度400 deg/s；
·模擬微步（指針運(yùn)動(dòng)12步為1°）；
·指針校準(zhǔn)與回零；
·SPI控制，16位命令字；
·內(nèi)部校準(zhǔn)時(shí)鐘；
·睡眠模式低電流。
基于LJ12芯片內(nèi)部豐富的硬件資源，進(jìn)行做了如下配置：
·PLL：外部晶振32.768k，內(nèi)部總線倍頻至4M；
·SCI：用于上位機(jī)通訊，比特率9600，中斷方式；
·SPI：時(shí)鐘1M，作為MC33970的控制，用兩個(gè)通用管腳作為SPI的片選信號(hào)；
·LCD：使用26×4模式，即26前極、4背極的模式，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)；因?yàn)樵O(shè)計(jì)中用到6位LCD模塊，所以使用FP1～FP12、BP0～BP3已經(jīng)足夠；
·Flash：利用常駐內(nèi)存函數(shù)（ROM-Resident Routine）將里程數(shù)據(jù)以32位數(shù)據(jù)的形式保存于用戶閃存中。
1、系統(tǒng)設(shè)計(jì)：
選取SWITEC公司出品的步進(jìn)電機(jī)作為執(zhí)行器，6位筆段式動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)液晶模塊用于里程/單次里程或時(shí)間日期的顯示。出于習(xí)慣，汽車儀表需要一直保持帶電狀態(tài)，無需重置時(shí)間參數(shù)。為了方便演示，用兩個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)LCD顯示模式的切換。6個(gè)發(fā)光二極管分別用于顯示制動(dòng)、危險(xiǎn)、機(jī)油壓力、電瓶、發(fā)動(dòng)機(jī)以及空檔信息，利用MC1413作為發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)。
MC33970由微控制器的SPI直接驅(qū)動(dòng)；車速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為脈寬調(diào)制信號(hào)或來自串口輸入，通過定時(shí)器模塊的輸入捕捉功能得到其頻率，換算得出數(shù)據(jù)。
2、電路設(shè)計(jì)
（1）電源及掉電保護(hù) 輸入端使用7805。為了在掉電的時(shí)候也可以及時(shí)地保存里程數(shù)據(jù)，在電源地輸入端加1個(gè)1000μF或2個(gè)470μF的電解電容。電源斷開的時(shí)候在IRQ管腳會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷信號(hào)，大電容可以維持單片機(jī)電源足夠長的時(shí)間，使得單片機(jī)可以完成外部中斷的服務(wù)程序。
（2） 調(diào)理電路 為了改善波形，在定時(shí)器管腳外添加調(diào)理電路。
（3） 整體設(shè)計(jì)
為了體現(xiàn)面向市場(chǎng)上中低檔轎車的這個(gè)初衷，根據(jù)長安轎車的儀表外殼及內(nèi)部尺寸設(shè)計(jì)了儀表的PCB，并進(jìn)行重新布局。系統(tǒng)框圖如圖2所示。
3、軟件描述
（1）初始化函數(shù)
內(nèi)部總線倍頻至4M；設(shè)置定時(shí)器模塊的通道為捕捉功能；SCI波特率9600，開接收中斷；SPI時(shí)鐘頻率1M；LCD模塊26×4模式；使能Real Time Clock模塊；MC33970與指針初始化；從用戶Flash中讀取先前記錄的里程數(shù)據(jù)，并根據(jù)ODO/TRIP信號(hào)加以顯示。
（2）中斷服務(wù)程序
·外部中斷：斷電后短時(shí)間內(nèi)利用大電容的放電使指針回零。
·SCI中斷：遵循一定的上位機(jī)協(xié)議，接受命令，改變LCD顯示內(nèi)容，改變車速和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)。
·RTC中斷：每秒記錄一次里程數(shù)據(jù)，根據(jù)車速信號(hào)換算里程數(shù)據(jù)。
（3）主函數(shù)
定時(shí)讀取里程數(shù)據(jù)，并在LCD上顯示；每一次主循環(huán)結(jié)束的時(shí)候重啟WATCHDOG；當(dāng)車速或轉(zhuǎn)速信號(hào)改變之后通過指針位置的變化做出反應(yīng)。
結(jié)束語
該方案是一個(gè)基于飛思卡爾微控制器的汽車電子儀表板的低端方案，面向各種經(jīng)濟(jì)型汽車，具有功能齊備、結(jié)構(gòu)緊湊、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，具有廣闊的市場(chǎng)空間。(end)
評(píng)論