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摘要：采用单片机AT89S52作为控制器，通过液晶屏把汽车的转速、速度、里程和当前的时间显示出来。通过使用霍尔开关配合磁钢检测汽车的车轮转速，再由软件计算出汽车的转速、速度和里程，并通过单片机控制液晶屏把它们显示出来。时间信号由时钟芯片提供，单片机通过与时钟芯片通讯，读取年、月、日、时、分、秒、星期的信号，经过单片机处理后送到液晶屏上，把时间显示出来。通过声光报警的形式提示汽车超速行走。
关键词：仪表盘 数字显示 转速 里程
0 引言
最早的汽车仪表盘，只是简单的体现了汽车的时速和转速信息，而且都是大量使用简单的指针和罗盘来显示；整体布局看起来很单调，背光颜色乏味，在夜间看仪表盘及其不便。指针式的仪表存在读数时显得不够直观、准确，并且令人费神的缺点，而数字式显示的出现则弥补了它的不足，使人在读数时能够一目了然。针对数字式显示成为趋势的原因，设计使用液晶屏数字显示汽车的转速、速度、里程等内容。
1 控制系统整体方案
整个控制系统可由检测转速模块、时钟信号模块、显示模块、报警电路这四大部分组成。检测转速模块根据检测到的情况为控制器提供相应的信号，再由控制器根据检测转速模块提供的信号进行汽车的转速、速度和里程的计算，通过控制器把所得到的数据送到显示模块，最后由液晶屏把它们显示出来。时钟信号模块可以提供年、月、日、时、分、秒、星期的信号，控制器读取时钟模块的信号后，最后通过控制器控制液晶屏显示出时间。在汽车行驶过程中，控制器根据检测到的速度与某一设定速度值的比较情况，会相应给报警电路控制信号。通过声光报警表明汽车已经超速行驶了，实现超速报警的功能。
2 控制系统硬件电路设计
2.1 转速检测电路设计
车轮的转速采用霍尔开关OH3144配合磁钢进行检测。霍尔开关是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点[1]。在汽车的内侧面均匀装上3粒磁钢（用胶水把磁钢粘在车轮上），霍尔开关装在汽车底盘上，和车轮内侧面正对并相隔一定的间隙。在车轮转动过程中，磁钢跟着一起转动，当磁钢与霍尔开关接得很近时，霍尔开关的输出晶体管导通，输出低电平，反之输出晶体管截止，输出高电平。在设定的时间内（1秒）检测出磁钢的接近次数，然后用检测到的次数除以3就可以得到车轮的转速。
汽车的转速检测电路如图1所示。在霍尔开关的输出端接上上拉电阻后再接到单片机的P3.5引脚（定时/计数器1）[2]。使用定时/计数1对磁钢接近霍尔传感器的次数进行计数，在单位时间内由得到的计数次数除以3就是汽车的车轮转速了。因为磁钢在接近霍尔开关时，霍尔开关的输出是由高电平变为低电平，从而形成脉冲，由此可以通过脉冲的下降沿触发计数。
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图1 转速检测电路
2.2 时钟信号电路和报警电路设计
时钟信号由时钟芯片DS1302提供，通过RST（复位）、I/O（数据线）、SCLK（串行时钟）三线与单片机通讯。在设计中并没有采用断电保持的功能，但设计有按键S2～S4这4个按键，用来调整时间。
报警是采用简单的声光报警，即通过蜂鸣器发出声音和LED灯发光实现报警，电路图如图2所示。采用PNP型三极管Q8550驱动蜂鸣器，其工作原理是：当单片机的P2.0引脚给高电平时，三极管截止，蜂鸣器不响，LED灯不发光；当给低电平时，三极管导通，驱动蜂鸣器发出声音，同时LED灯也发光。
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图2 声光报警电路
2.3 显示电路设计
选用QC12864B液晶屏，它是汉字图形点阵液晶显示模块，它可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。
单片机与LCD12864采用并口连接方式，PSB引脚接高电平，数据口DB0～DB7分别接单片机的P0.0～P0.7，P0端口是一个三态双向口，它既可以作为低8位地址/数据分时复用，也可以作为通用I/O。当P0端口用作输出数据时，不能使“1”信号正常输出，所以为了保证P0口与液晶屏的正常数据传输，需要给P0口外接上拉电阻[3]。图3为LCD12864与单片机的连接电路图，在图中，采用10K的排阻作为上拉电阻。LCD12864的第三引脚VO是对比度电位引脚，该引脚接到10K的可调电阻器的滑动端。通过调节电阻器的旋钮就可以调节VO的电压，从而可以控制液晶屏显示的清晰度。
3 结论
设计了汽车数显仪表盘能显示转速、里程、时间等信息的硬件电路，通过检测车轮的转速算出汽车的速度和里程，当汽车的实际行驶速度超过某一设定值时，会做出声光报警反应。经过仿真调试，仪表盘上可以清晰地显示，效果良好。
参考文献：
[1]苏铁力，关振海，孙立红等.传感器及其接口技术[M].北京：中国石化出版社，2000.
[2]李秉操.单片机接口技术及其在工业控制中的应用[M].陕西：陕西电子编辑部，2003.
[3]赵景波，王劲松，滕敦朋.Protel 2004电路设计从基础到实践[M].北京：电子工业出版社，2007.
关键词：仪表盘 数字显示 转速 里程
0 引言
最早的汽车仪表盘，只是简单的体现了汽车的时速和转速信息，而且都是大量使用简单的指针和罗盘来显示；整体布局看起来很单调，背光颜色乏味，在夜间看仪表盘及其不便。指针式的仪表存在读数时显得不够直观、准确，并且令人费神的缺点，而数字式显示的出现则弥补了它的不足，使人在读数时能够一目了然。针对数字式显示成为趋势的原因，设计使用液晶屏数字显示汽车的转速、速度、里程等内容。
1 控制系统整体方案
整个控制系统可由检测转速模块、时钟信号模块、显示模块、报警电路这四大部分组成。检测转速模块根据检测到的情况为控制器提供相应的信号，再由控制器根据检测转速模块提供的信号进行汽车的转速、速度和里程的计算，通过控制器把所得到的数据送到显示模块，最后由液晶屏把它们显示出来。时钟信号模块可以提供年、月、日、时、分、秒、星期的信号，控制器读取时钟模块的信号后，最后通过控制器控制液晶屏显示出时间。在汽车行驶过程中，控制器根据检测到的速度与某一设定速度值的比较情况，会相应给报警电路控制信号。通过声光报警表明汽车已经超速行驶了，实现超速报警的功能。
2 控制系统硬件电路设计
2.1 转速检测电路设计
车轮的转速采用霍尔开关OH3144配合磁钢进行检测。霍尔开关是利用霍尔效应实现磁电转换的一种传感器，它具有灵敏度高，线性度好，稳定性高、体积小和耐高温等特点[1]。在汽车的内侧面均匀装上3粒磁钢（用胶水把磁钢粘在车轮上），霍尔开关装在汽车底盘上，和车轮内侧面正对并相隔一定的间隙。在车轮转动过程中，磁钢跟着一起转动，当磁钢与霍尔开关接得很近时，霍尔开关的输出晶体管导通，输出低电平，反之输出晶体管截止，输出高电平。在设定的时间内（1秒）检测出磁钢的接近次数，然后用检测到的次数除以3就可以得到车轮的转速。
汽车的转速检测电路如图1所示。在霍尔开关的输出端接上上拉电阻后再接到单片机的P3.5引脚（定时/计数器1）[2]。使用定时/计数1对磁钢接近霍尔传感器的次数进行计数，在单位时间内由得到的计数次数除以3就是汽车的车轮转速了。因为磁钢在接近霍尔开关时，霍尔开关的输出是由高电平变为低电平，从而形成脉冲，由此可以通过脉冲的下降沿触发计数。
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图1 转速检测电路
2.2 时钟信号电路和报警电路设计
时钟信号由时钟芯片DS1302提供，通过RST（复位）、I/O（数据线）、SCLK（串行时钟）三线与单片机通讯。在设计中并没有采用断电保持的功能，但设计有按键S2～S4这4个按键，用来调整时间。
报警是采用简单的声光报警，即通过蜂鸣器发出声音和LED灯发光实现报警，电路图如图2所示。采用PNP型三极管Q8550驱动蜂鸣器，其工作原理是：当单片机的P2.0引脚给高电平时，三极管截止，蜂鸣器不响，LED灯不发光；当给低电平时，三极管导通，驱动蜂鸣器发出声音，同时LED灯也发光。
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图2 声光报警电路
2.3 显示电路设计
选用QC12864B液晶屏，它是汉字图形点阵液晶显示模块，它可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字（16X16点阵）、128个字符（8X16点阵）及64X256点阵显示RAM（GDRAM）。
单片机与LCD12864采用并口连接方式，PSB引脚接高电平，数据口DB0～DB7分别接单片机的P0.0～P0.7，P0端口是一个三态双向口，它既可以作为低8位地址/数据分时复用，也可以作为通用I/O。当P0端口用作输出数据时，不能使“1”信号正常输出，所以为了保证P0口与液晶屏的正常数据传输，需要给P0口外接上拉电阻[3]。图3为LCD12864与单片机的连接电路图，在图中，采用10K的排阻作为上拉电阻。LCD12864的第三引脚VO是对比度电位引脚，该引脚接到10K的可调电阻器的滑动端。通过调节电阻器的旋钮就可以调节VO的电压，从而可以控制液晶屏显示的清晰度。
3 结论
设计了汽车数显仪表盘能显示转速、里程、时间等信息的硬件电路，通过检测车轮的转速算出汽车的速度和里程，当汽车的实际行驶速度超过某一设定值时，会做出声光报警反应。经过仿真调试，仪表盘上可以清晰地显示，效果良好。
参考文献：
[1]苏铁力，关振海，孙立红等.传感器及其接口技术[M].北京：中国石化出版社，2000.
[2]李秉操.单片机接口技术及其在工业控制中的应用[M].陕西：陕西电子编辑部，2003.
[3]赵景波，王劲松，滕敦朋.Protel 2004电路设计从基础到实践[M].北京：电子工业出版社，2007.