仪表板(instrument panel) 驾驶室中安装各种指示仪表和点火开关等的一个总成。它装在仪表嵌板上,或者作为附件装在转向管柱上。仪表板总成好似一扇窗户,随时反映车子内部机器的运行状态。同时它又是部分设备的控制中心和被装饰的对象,是驾驶室内最引人注目的部件。仪表板总成既有技术的功能又有艺术的功能,是整车风格的代表之一。
汽车仪表由各种仪表、指示器,特别是驾驶员用警示灯报警器等组成,为驾驶员提供所需的汽车运行参数信息。按汽车仪表的工作原理不同,可大致分为三代。第一代汽车仪表是机械机芯表;第二代汽车仪表称为电气式仪表;第三代为全数字汽车仪表,他是一种网络化、智能化的仪表,其功能更加强大,显示内容更加丰富,线束链接更加简单。
汽车仪表多为第三代仪表它可以通过步进电机来驱动基表指针,也可以利用LCD液晶屏直接显示图形或文字信息。同时他还有智能处理单元,可以与汽车其它控制单元交互信息。
汽车仪表的功能就是获取需要的数据并采用合适的方式显示出来。以前的仪表一般限制在3~4个量的显示和4~5个警告功能,现在新式仪表则达到有约15个量显示和约40个警告监测功能。不同的信息由不同的获取方式和显示方式,目前新式仪表信息获取方式主要有三种:通过车身总线传输;通过A/D采样转化;通过IO状态变化获取。
对于显示方式,主要有五种方式:
1、通过驱动步进电机带动指针转动;
2、通过点阵LCD显示屏显示图形或数字信息;
3、通过段式LCD屏或数码管显示;
4、通过LED灯的开关显示;
5、通过蜂鸣器的不同鸣音指示当前状态。
根据以上要求,本文涉设计的汽车仪表盘几点由MCU系统、步进电机驱动LED显示、LCD显示、报警功能、记忆功能、按键处理、LIN总线通信、低速容错CAN总线通信以及电源供给等几个方面构成。
组成
仪表板上机油压力表、水温表和燃油表都是直接与发动机工作有关的仪表,它们各自都有相应的传感器将监察对象的信息反映在仪表上。
机油压力表
机油压力表是显示机油压力的仪表,单位是kPa(千帕)。机油压力表传感器是一种压阻式传感器,用螺纹固连在发动机机油管路上。由机油压力推动接触片在电阻上移动,使阻值变化从而影响到通过仪表到地的电流量,驱动指针摆动。由于机油压力有一定的压力范围,为了清晰明了,有许多汽车的机油压力表用指示灯表示,如果发动机运转时它仍然亮着,就表示发动机润滑系统可能不正常了。
水温表
水温表是显示冷却水温度的仪表,单位是℃(摄氏度)。它的传感器是一种热敏电阻式传感器,用螺纹固定在发动机冷却水道上。热敏电阻决定了流经水温表线圈绕组的电流大小,从而驱动表头指针摆动。以前汽车发动机的冷却水都是用自来水来充当,很多汽车发动机冷却系统都用专门的冷却液,因此也称为冷却液温度表。
燃油表
燃油表是显示油箱内的油量的仪表,单位是L(升),指针指向“F”,表示满油,指向“E”,表示无油;也有用1/1、1/2、0分别表示满油、半箱油和无油。燃油表内有两个线圈,分别在“F”与“E”一侧,传感器是一个由浮子高度控制的可变电阻,阻值变化决定两个线圈的磁力线强弱,也就决定了指针的偏转方向。
水温表和燃油表
水温表和燃油表也有用指示灯表示的,水温指示灯亮表示水温偏高,燃油指示灯亮表示燃油已近低点,作为辅助性提醒。
充电表
充电表显示发电机与蓄电池之间的充放电状态,有电流表和电压表之分。以前的汽车多数是用电流表,它有一块永久磁铁,使固定在支点上的指针保持中间位置,有线圈环绕在支点周围,当有电流通过线圈时会感应出磁场,指针在磁场作用下左右摆动,摆动方向决定于电流流经线圈的方向。因此电流表串联在蓄电池与发电机之间,当发电机向蓄电池充电时,仪表显示正(+)极,若蓄电池向负载放电量大于发电机的充电量,则显示负(-)极。由于电流表接线柱承受电流比较大,不太安全,当发动机运转时,充电灯接地线路联通,充电灯发亮;当发动机未运转时,充电灯接地线路被断开,充电灯熄灭;如果充电灯仍然亮时,说明充电系统有故障。