专利名称：一种新型电子仪表的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪器仪表的技术领域，涉及汽车仪表的技术，更具体地说，本实用新型涉及一种用于汽车中的新型电子仪表。
背景技术：
在现有的汽车上的各种仪表中，如电压表、燃油表、温度表、压力表等多种仪表，对仪表指针的驱动普遍采用十字线圈驱动方式，它们的电路参数、甚至电路都不相同，给生产厂的生产、管理带来不便，既加长了生产周期，又提高了采购和生产成本，更主要的问题是采用这种设计，仪表的指示角度最大只
能达到90° ，仪表精度只能达到5% (即误差不超过5%)。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种新型电子仪表，其核心器件采用高速、大内存、驱动能力强的单片机，对仪表指针的驱动采用微步距角步进电机，仪表指示角度达到270。，仪表测量机构通用性好，测量精度高于2%(即误差小于2%)。
为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为
本实用新型所提供的这种新型电子仪表，包括电源电路、电源电压检测电路、信号整形放大电路、D/A转换电路、运算电路、步进电机驱动电路、步进电机、程序写入电路和程序选择电路，所述的D/A转换电路、运算电路和步进电机驱动电路均设在一个单片机的集成芯片内，所述的电源电路、电源电压检测电路、信号整形放大电路、程序写入电路、程序选择电路均与所述的单片机连接；所述的步进电机驱动电路与所述的步进电机连接。为使本实用新型更加完善，还进一步提出了以下更为详尽和具体的技术方案，以获得最佳的实用效果，更好地实现发明目的，并提高本实用新型的新颖性和创造性
所述的这种新型电子仪表，还包括仪表照明电路。
所述的单片机的型号为MEGA168-20AU。所述的步进电机的型号为VID-23-01。
所述的电源电路包括二极管、电阻、电容、稳压�？镮C1，所述的电源电路的输入端分别通过二极管、电阻与稳压�？镮C1的输入端相连接。所述的稳压�？镮C1的型号为78M05。
所述电源电压检测电路包括二极管、电阻、电容，所述的电源电压检测电路的输入端分别通过二极管、电阻与所述的单片机相连接。
所述的信号整形放大电路包括电阻、电容、二极管，所述的信号整形放大电路通过电阻与所述的单片机相连接。
所述程序选择电路中设两个程序选择开关，均一端接地，另一端分别接到所述的单片机的引脚，所述的单片机的分别与所述的步进电机的各引脚相连接。
所述程序写入电路包括电阻、电容、接插件，输入程序通过所述的接插件J与所述的单片机连接。
本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比，仪表灵敏度高，单片机和步进电机配合，带动仪表指针指示，仪表指示角度大，达到270° ;仪表通用性强，不同仪表电路相同，元器件的参数相同；仪表指示精度高，达到2%; 2位开关与单片机配合，使仪表电路与程序可适应4种不同仪表的指示要求，如电压表、燃油表、温度表、压力表等；由于电路采用了高速、大内存、驱动能力强的单片机和步距角小的步进电机，使得整个电路外围元件少，电路结构简单；电路尽可能多的采用贴片元器件，使得仪表体积小、重量轻、耐振动。
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明
图1为本实用新型提供的新型电子仪表结构框图2为图1所示的新型电子仪表的电路示意图3为图1所示的电源电路原理示意图4为图1所示的电源电压检测电路原理示意图5为图1所示的信号整形放大电路原理示意图6为图1所示的程序选择电路原理示意图7为图1所示的程序写入电路原理示意图8为图1所示的步进电机电路原理示意图。
其中，图1中的标记为
1、电源电路，2、电源电压检测电路，3、信号整形放大电路，4、 D/A转换电路，5、运算电路，6、步进电机驱动电路，7、步进电机，8、程序写入电路，9、程序选择电路，10、单片机，11、仪表指针。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本实用新型具体实施方式
如所涉及的各组成部分的元件、电路、各元器件之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
在以下内容中，各电路名称后的序号及步进电机、单片机、仪表指针后的序号均指其在图1中的标记序号，其它各元器件后代号及接线端、管脚的代号均按照相应附图中的代号进行标记。
如图1至图8所表达的本实用新型的结构，是一种新型电子仪表，包括电源电路l、电源电压检测电路2、信号整形放大电路3、 D/A转换电路4、运算电路5、步进电机驱动电路6、步进电机7、程序写入电路8、程序选择电路9以及仪表照明电路。其中，D/A转换电路4即数字/模拟转换电路。这种新型电子仪表应用于汽车上的电压表、燃油表、温度表、压力表等多种运行状况的技术参数显示。
为了解决在本说明书背景技术部分所述的目前公知技术存在的问题并克服其缺陷，实现仪表核心件的集成化、仪表指示角度大并提高指示精度的发明目的，本实用新型采取的技术方案为
如图1、图2所示，本实用新型所提供的这种新型电子仪表，所述的D/A转换电路4、运算电路5和步进电机驱动电路6均设在一个单片机10 (IC2)的集成芯片内，所述的电源电路l、电源电压检测电路2、信号整形放大电路3、程序写入电路8、程序选择电路9均与所述的单片机10 (IC2)连接；所述的步进电机驱动电路6与所述的步进电机7连接。
仪表指针11采用步进电机7驱动。
安装在汽车不同部位上的传感器(如温度传感器、压力传感器、燃油传感器)，将要测量的量转化成电阻或电压，经电路整形放大后输入到单片机10(IC2)中。单片机10 (IC2)对输入的模拟电压进行模/数转换，并根据指定程序进行运算；根据运算结果驱动步进电机7运转相应的角度，从而带动仪表指针ll作出正确的指示。
采用上述结构，与现有技术相比具有突出的实质性的特点，取得了以下所述的显著技术进步由于电路采用了高速、大内存、驱动能力强的单片机io和步距角小的步进
电机7，使得整个电路外围元件少，电路结构简单，测量精度大大提高，使误差
小于2%;
2个2位开关与单片机配合，使仪表电路与程序可适应4种不同仪表的指示要求，如电压表、燃油表、温度表、压力表等；单片机10和步进电机7配合，带动仪表指针ll指示，使仪表具备270°的指示角度；
电路尽可能多的采用贴片元器件，使得仪表体积小、重量轻、耐振动。
下面是本实用新型的具体实施示例，供本领域的技术人员在实施本实用新型时参考和选用
实施例一
本实用新型所述的单片机10 (IC2)的型号为MEGA168-20AU。实施例二
本实用新型所述的步进电机7的型号为VID23-01。如图8所示，为步进电机的电路原理图。
所述的步进电机7 (VID23-01)的第l、 2、 3、 4引脚分别与单片机(IC2)的第15、 10、 9、 1脚相连，并且步进电机7的第1脚与程序输入电路8 (J2)的第4脚相连接。
实施例三-
如图3所示，本实用新型所述的电源电路包括二极管D1、 二极管ZD1、电阻R1、电阻R2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C2A、电容C2B、稳压�？镮C1，所述的电源电路的输入端分别通过二极管D1、电阻R1、 R2与稳压�？镮C1的输入端相连接。
电源电压通过二极管D1、电阻R1、电阻R2输入到稳压�？� 的输入端1，经IC1稳压后从3端输出5V电压，这个5V电压供单片机(IC2)、程序输入电路使用。
稳压模块IC1的型号为78M05。
实施例四-
如图4所示，本实用新型所述电源电压检测电路2包括二极管D2、 二极管ZD2、电阻R15、电阻R17、电阻R16A、电阻R16B、电容Cll、电容C13，所述的电源电压检测电路2的输入端分别通过二极管D2、电阻R15、电阻R17、电阻R16A与所述的单片机10相连接。
所述的电源电压检测电路2用于检测仪表电源电压，当电源断电和供电时，使仪表及时复位。电源电压检测电路2与单片机10 (IC2)的第ll脚相连。
电源电压通过由二极管D2、电阻R17、电阻R15、电容Cll、电阻R16A、电阻R16B、 二极管ZD2组成的取样电路后，输入到单片机(IC2)的第11脚，由单片机(IC2)对输入电源电压情况作出判断。
实施例五
如图5所示，本实用新型所述的信号整形放大电路3包括电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C18、 二极管ZD3，所述的信号整形放大电路3通过电阻R24、电阻R26、电阻R27分别与所述的单片机10 (IC2)相连接。
信号整形放大电路3分别与所述的单片机10 (IC2)的第28、 26、 27脚相连。
信号通过由电阻R24、 二极管ZD3、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28和单片机(IC2)组成信号处理电路，将整形放大后的信号输入到单片机(IC2)的26、 27脚，供单片机处理。输入信号通过电阻R24与单片机(IC2)的第28脚相连接，通过电阻R26 与单片机(IC2)的第26脚相连接，通过电阻R27与单片机(IC2)的第26脚 相连接。
实施例六
程序选择电路9决定单片机10 (IC2)按照电压表、燃油表、温度表及压力 表中的某一个仪表程序来运行，从而得出不同的运算结果，并驱动步进电机带 动仪表指针作不同的指示。如图6所示，本实用新型设有2个程序选择开关分 别为S1、 S2，为供工厂自己根据生产的需要，选择不同的仪表程序。
本实用新型所述程序选择电路9中的程序选择开关S1、 S2—端接地，另一 端分别接到所述的单片机10 (IC2)的引脚，即分别接到单片机10 (IC2)的引 脚31、引脚32，
通过程序选择开关S1、程序选择开关S2的分别开、合，可产生4种不同组 合，即不同的4种状态，单片机(IC2)将根据检测到的不同状态，选择执行不 同的程序以支持不同的仪表显示，仪表可以为电压表、温度表、燃油表或压力 表等，只要仪表的输入信号为电压或电阻类均可。
实施例七
如图7所示，本实用新型所述程序写入电路8包括电阻R19、电容C15、接 插件J2，输入程序通过所述的接插件J2与所述的单片机10 (IC2)连接。 程序写入电路8分别与单片机10 (IC2)的第16、 17、 29脚相连。 图7中的J2的各端含义为1、 MIS， 2、 VCC， 3、 SCK， 4、 MOSI， 5、 RST， 6、 0V。
上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现 并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于 其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种新型电子仪表，包括电源电路(1)、电源电压检测电路(2)、信号整形放大电路(3)、D/A转换电路(4)、运算电路(5)、步进电机驱动电路(6)、步进电机(7)、程序写入电路(8)和程序选择电路(9)，其特征在于所述的D/A转换电路(4)、运算电路(5)和步进电机驱动电路(6)均设在一个单片机(10)的集成芯片内，所述的电源电路(1)、电源电压检测电路(2)、信号整形放大电路(3)、程序写入电路(8)、程序选择电路(9)均与所述的单片机(10)连接；所述的步进电机驱动电路(6)与所述的步进电机(7)连接。
2、 按照权利要求l所述的新型电子仪表，其特征在于所述的单片机(10) 的型号为MEGA168-20AU。
3、 按照权利要求1所述的新型电子仪表，其特征在于所述的步进电机(7) 的型号为VID23-01。
4、 按照权利要求1或2或3所述的新型电子仪表，其特征在于所述的电 源电路(1)包括二极管(Dl、 ZD1)、电阻(Rl、 R2)、电容(Cl、 C2、 C3、 C4、 C2A、 C2B)、稳压�？�(IC1)，所述的电源电路(1)的输入端分别通过二 极管(Dl)、电阻(Rl、 R2)与稳压�？�(IC1)的输入端相连接。
5、 按照权利要求1或2或3所述的新型电子仪表，其特征在于所述电源 电压检测电路(2)包括二极管(D2、 ZD2)、电阻(R15、 R17、 R16A、 R16B)、 电容(C11、C13)，所述的电源电压检测电路(2)的输入端分别通过二极管(D2)、 电阻(R15、 R17、 R16A)与所述的单片机(10)相连接。
6、 按照权利要求1或2或3所述的新型电子仪表，其特征在于所述的信 号整形放大电路(3)包括电阻(R24、 R25、 R26、 R27、 R28)、电容(C18)、 二极管(ZD3)，所述的信号整形放大电路(3)通过电阻(R24、 R26、 R27)与 所述的单片机(10)相连接。
7、 按照权利要求1或2或3所述的新型电子仪表，其特征在于所述程序 选择电路(9)中设的两个程序选择开关(Sl、 S2)，所述的两个程序选择开关(Sl、 S2)均一端接地，另一端分别接到所述的单片机(10)的引脚，所述的 单片机(10)的分别与所述的步进电机(7)的各引脚相连接。
8、 按照权利要求1或2所述的新型电子仪表，其特征在于所述的程序写 入电路(8)包括电阻(R19)、电容(C15)、接插件(J2)，输入程序通过所述 的接插件(J2)与所述的单片机(10)连接。
9、 按照权利要求4所述的新型电子仪表，其特征在于:所述的稳压�？�(IC1) 的型号为78M05。
专利摘要本实用新型公开了一种新型电子仪表，其中，D/A转换电路、运算电路和步进电机驱动电路均设在一个单片机的集成芯片内，电源电路、电源电压检测电路、信号整形放大电路、程序写入电路、程序选择电路均与所述的单片机连接；所述的步进电机驱动电路与所述的步进电机连接。采用上述技术方案，仪表灵敏度高，单片机和步进电机配合，带动仪表指针指示，仪表指示角度大；仪表通用性强；仪表指示精度高，达到2％；2个2位开关与单片机配合，使仪表电路与程序可适应多种不同仪表的指示要求；整个电路外围元件少，电路结构简单；电路尽可能采用贴片元器件，使得仪表体积小、重量轻、耐振动。
文档编号G01D13/22GK201402155SQ200920142999
公开日2010年2月10日 申请日期2009年2月10日 优先权日2009年2月10日
发明者袁义华 申请人:芜湖市瑞捷仪表有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
