[發明專利]一種基于單片機的電動汽車組合電子儀表

在審

• 申請號: 201710205481.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107009901A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 袁曉紅;張志猛;陳光耀;冉淵
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: B60K35/00
• 分類號: B60K35/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 胡琳萍

1.一種基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于主要包括：液晶顯示器、液晶控制器、電池電壓及電流采集模塊、電池溫度采集模塊、車速采集模塊，多個開關量信號采集模塊以及單片機系統；電池電壓及電流采集模塊、電池溫度采集模塊、車速采集模塊，多個開關量信號采集模塊各自與單片機系統連接，單片機系統與液晶控制器連接，液晶控制器與液晶顯示器連接；所述多個開關量信號采集模塊分別用于采集包括車門開關狀態、安全帶鎖定狀態、燈光狀態、剎車狀態信號在內的車輛開關信息；所述液晶顯示器設置于駕駛室儀表盤上，采用數字顯示方式集中顯示車速、車輛開關信息、電池的剩余電量、溫度、電壓、電流信息。

2.根據權利要求1所述的基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于：電池電壓采集模塊設置電壓傳感器，電池電流采集模塊設置電流傳感器，電壓傳感器和電流傳感器分別通過模擬量采集模塊與單片機系統連接。

3.根據權利要求2所述的基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于：電池的剩余電量狀態通過如下方式顯示：先獲取電路的電壓和電流，然后通過對電壓和電流UI做時間的積分即為所消耗的電量再根據通過當前電池電量占充滿電時電池的總電量的比值來估算電池的剩余電量；其中，SOC為電池的荷電狀態；Q_res表示電池當前剩余的電量，Q₁表示電池總電量。

4.根據權利要求1所述的基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于：所述電池溫度采集模塊主要包括一個溫度傳感器，所述溫度傳感器與單片機系統連接，所述溫度傳感器完成讀取溫度的過程分為四個階段：(1)初始化、(2)發送ROM操作命令、(3)儲存器發送操作命令、(4)數據處理讀取溫度；當溫度傳感器收到總線傳輸的溫度轉換命令之后開始啟動溫度轉換，轉換以后的溫度值以十六位的二進制補碼寄存在溫度傳感器高速暫存儲存器中，單片機通過單總線接收到該數據，按照低位字節在前高位在后的順序進行表示，之后單片機將數據通過液晶控制器后在液晶屏進行顯示。

5.根據權利要求1所述的基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于：車輛開關信息的信號源通過開關信號處理電路與單片機系統連接，開關信號處理電路用于隔離干擾信號和開關信號的電平轉換，主要包括一個光隔離器，光隔離器左側包括一個二極管電路，右端為輸出電路，二極管電路由模擬電源VEE連接并驅動，二極管電路的通斷由開關量來控制；數字電源VCC驅動光隔離器輸出端電路。

6.根據權利要求1所述的基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于：車速信號顯示的方法為：(1)車速采集模塊包括一個車速傳感器，從車速傳感器兩個磁極出來的輪胎速度信號需要通過濾波的方式去掉很多高頻信號以達到抗干擾的目的；(2)對通過的信號進行放大、整形，目的是將一系列的正弦波信號轉變成有確定幅值的方波信號；經過濾波、放大和整形后的方波信號通過計數的方式實現車速的測算；(3)車速計算得出結果后將數據輸入至單片機中，經過時間速度的積分運算和原里程的記錄，計算出當前里程的大小，并通過液晶顯示屏進行顯示。

7.根據權利要求1所述的基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于：液晶控制器將驅動器和控制器合二為一，用于驅動控制液晶顯示屏。

8.根據權利要求2或3所述的基于單片機的電動汽車組合電子儀表，其特征在于：模擬量采集模塊的將采集到的電流電壓模擬信號經過取樣、量化、編碼、轉換成數字信號輸入單片機系統。