越野汽车所行驶的道路状况较为复杂,因此需要一款较为经济的多功能数字仪表进行多种功能指示,我 公 司 开 发 设 计 的 多 功 能VFD ( VACUUMFLUORESCENT DISPLAY, 真空荧光显示屏) 数字显示仪表就是针对这一要求而设计的,主要应用在长丰猎豹CS6车型上, 批量应用效果良好, 如图1所示。该仪表采用VFD显示屏作为全显示方式, 实现了海拔高度、气压、日历、空调工作状态、倾角、倒车雷达工作状态和行车方向等功能的数字和符号图形的VFD显示功能。 该仪表显示功能齐全, 在汽车上运行可靠。
1 多功能VFD数字显示仪表的组成及主要模块的工作原理
本仪表的电路主要由微控制器MC9S08AW32、方位模块、 倾角模块、 气压传感器、 倒车雷达信号处理电路、 空调信号处理电路等组成。 其电路组成框图如图2所示。
1.1 微控制器
本设计方案采用飞思卡尔MC9S08AW32微控制器作为主芯片,进行信号的识别和VFD 显示的控制。该芯片是一款认可用于汽车市场的微控制器,主要特点有:具有10位ADC (analog-to-digital con-verter, 模数转换) 模块; 可实现SCI (serial commu-nications interface, 串行通信) 和IIC (inter-integrat-ed circuit, 内部互联) 通信方式 ; 有2个16位定时器、 8个16位脉宽捕捉通道; 具有业内较佳的EMC(Electromagnetic Compatibility, 电磁兼容性) 性能。该款芯片不仅能够满足设计要求,而且达到了较优的性价比。图3是MC9S08AW32的芯片引脚图。
1.2 高度传感器
仪表要求的显示范围为-200~6000 m海拔高度,对应的气压为103.7~47.1 kPa。 根据需要选用Motorola公司的MPXA4115硅压阻压力传感器, 该传感器的测量范围为15~115kPa, 工作温度范围为0~85℃, 气压的最大误差为1.5 kPa, 在-40~125 ℃范围进行了温度补偿, 输出0~5 V的模拟电压 , 可以直接和微控制器的ADC接口连接, 通过ADC转换成可以计算的数字量, 然后换算成相应的气压和其所对应的高度值, 最后通过微控制器控制气压和高度的数字量在VFD屏上显示。