R8后端的电压通过二极管D3使三极管T2导通,将仪表接口B1的30#(不受点火开关控制的常电电源)电源也输入到U6的6脚 , 与15#电源混合供电。R8后端的电压还通过电阻R1限流,稳压二极管Z1稳压成9 V电压, 通过仪表接口P7输出。 该9 V电源作为车速传感器的供电。 U6引脚功能及内部原理如图3所示。
3 仪表表芯电路工作原理
3.1 气压表
气压表1传感器通过仪表接口B20与仪表内部电路相连接。 当车辆 “气压1” 发生变化时, “气压1”传感器内部电阻发生改变。 由于 “气压1” 传感器与仪表内上拉电阻R85串联分压, 仪表接口B20电压也随车辆“气压1” 的变化而变化。 此电压经电阻R81、 R77、 RP7限流后, 输入到U1的43脚。 U1内部经A/D (Analog / Digital, 模拟/数字) 转换后, 再经仪表步进电机转角计算后, 由U1的74、 75、 76、 78脚输出串行数据, 连接 U4步进电机驱动芯片。 U4的22~25脚输出PWM (脉冲宽度调制) 信号, 驱动气压表1步进电机转动指示到相应数值的位置上。
气压表2传感器通过仪表接口B21与仪表内部电路相连接。 当车辆 “气压2” 发生变化时, “气压2”传感器内部电阻发生改变。 由于 “气压2” 传感器与仪表内上拉电阻R86串联分压, 仪表接口B21电压也随车辆 “气压2” 的变化而变化。 此电压经电阻R82、 R78、 RP7限流后, 输入到U1的40脚。 U1内部经A/D转换后, 再经仪表步进电机转角计算, 由U1的74、 75、 76、 78脚输出串行数据, 连接U4步进电机驱动芯片。 U4的18~21脚输出PWM信号, 驱动气压表2 步进电机转动指示到相应数值的位置上。
3.2 发动机水温表
当车辆发动机水温发生变化时, 水温传感器通过仪表接口P6与仪表内部电路连接。 当发动机水温发生变化时,水温传感器信号与负极电阻值发生改变,并与仪表内电阻R87进行串联分压。变化的水温信号电压经电阻R83、 R79、 RP7输入到U1的39脚, U1内部经A/D转换后 , 再经仪表步进电机转角计算 ,由U1的59~62脚输出PWM信号, 驱动水温表步进电机转动指示到相应数值的位置上。
3.3 发动机转速表
由发动机转速传感器或发电机“W” (相线信号)输出的发动机转速信号(根据发动机选配不同,装配康明斯发动机的转速信号由转速传感器输出, 装有潍柴发动机的转速信号由发电机 “W” 端子输出),经仪表接口P12连接仪表内部电路。 经电阻R43限流,二极管D27去除信号的负半周,再经电阻R44限流,输出到三极管T4的基极。经三极管放大后,由三极管集电极输出,经电阻R47限流,输入到U1的87脚。 经U1内部计算处理(转速信号变化的速度根据速比设定计算出实际转速),并进行步进电机转角计算后,由U1的54~57脚输出PWM信号, 驱动发动机转速表步进电机转动,指示发动机转速数值位置。当发动机转速超过2 200 r/min时, 由U1的44脚输出高电平 , 输入到U5的2脚及3~9脚 。 U5引脚功能如图4所示。 U5为锁存器芯片, 由于锁存功能未使用, 只作为缓冲器使用。 由U5的19脚输出高电平使LED30发光,同时12~18脚输出高电平使三极管T3导通, 蜂鸣器发出报警, 提示发动机已超速运转。
3.4 车速及里程表
车辆车速传感器输出的车速脉冲信号通过仪表接口P9与仪表内部电路连接。 经二极管D38去掉脉冲信号中的正脉冲部分, 与R33重新产生高低变化的脉冲, 再经电阻R34、 R35限流后, 输入到三极管T6的基极。 经T6放大后, 由T6集电极输出, 再经电阻R38限流后, 输入到U1的98脚。 经U1内部计数器累计计算后, 数据分两部分处理: 一部分将脉冲变化的速度根据速比设定计算出车辆行驶速度, 再经步进电机转角计算后, 由U1的69~72脚输出PWM信号, 驱动车速表步进电机转动, 指示车辆行驶速度的数值位置; 另一部分根据脉冲累计数值计算出车辆行驶里程及里程小计, 通过LCD驱动译码后, 将车辆行驶里程及里程小计显示在LCD (液晶显示屏) 屏上,同时将里程数据及小计数据通过串行总线写入U2的EPROM中存储。
车辆车速传感器信号还通过电阻R39、 R40限流后,输入到三极管T5的基极,经三极管T5放大后,由集电极经仪表接口B2输出, 通过车辆线束连接车辆速度显示装置(选配)及车辆行驶记录仪(选配)。
4 指示灯电路
4.1 悬浮桥指示灯
接通点火开关到ON档位时, 15#电源经仪表接口D2→二极管D5→电阻R8限流,再经电阻R4与R5分压后,接三管极T1基极供电,三极管T1导通。此时接通悬浮桥开关, 悬浮桥控制电压经仪表接口D10→电阻R2→LED48→三极管T1→仪表GND, 使悬浮桥工作指示灯LED48发光指示。
4.2 充电指示灯
接通点火开关到ON档位时, 15#电源经仪表接口D2→二极管D11→电阻R11→仪表接口D17→发电机D+端子,为发电机D+提供2 V左右的励磁电压。 此时电阻R11两端压降很大,为20 V以上 , 充电指示灯LED17发光。起动车辆发电机工作发电后,发电机D+端子电压上升到28 V。 电阻R11两端电压变小,充电指示灯LED17熄灭,指示发电机已发电工作。
4.3 水温水位报警指示灯
接通点火开关到ON档位时, 15#电源经仪表接口D2→二极管D11, 为水温水位报警指示灯LED18正极供电。 当车辆水温超高或水位过低时, 多用途计时控制装置(LD-1型, 内部与水温及水位传感器相连, 含有水温水位报警控制) 输出低电平报警信号,通过仪表接口B5连接水温水位报警指示灯LED18负极, 使其发光报警, 提示水温超高或水位过低。
4.4 机油压力过低报警指示灯
接通点火开关到ON档位时, 15#电源经仪表接口D2→ 二极管 D11, 为机油压力过低报警指示灯LED19正极供电。 当发动机机油压力过低时 , 机油压力传感器内部开关与负极接通, 仪表接口D16被机油压力传感器搭铁, 机油压力过低报警指示灯LED19发光, 提示发动机机油压力过低。