摘 要： 介紹了以飛思卡爾MC9S12XHZ512芯片為控制核心的汽車組合儀表板控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，簡述了汽車組合儀表的基本模塊構(gòu)成，給出了步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案和模擬量采樣復(fù)用電路的設(shè)計(jì)原理。
關(guān)鍵詞： 汽車組合儀表；MC9S12XHZ512；模擬量采樣復(fù)用電路；步進(jìn)電機(jī)

　汽車儀表是用來顯示和記錄汽車的各種行駛信息及發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況的重要裝置。汽車儀表所顯示的信息有車速、轉(zhuǎn)速、燃油、水溫、氣壓、里程、各種報(bào)警和狀態(tài)指示等。傳統(tǒng)的汽車組合式儀表，各種工況和告警信號(hào)由傳感器通過線束送到組合儀表和其他需要該信號(hào)的模塊。這種儀表線束較多，顯示內(nèi)容單一，無法滿足汽車儀表高抗干擾能力、高可靠性、高集成度、多功能和智能化的需求。
現(xiàn)在的汽車儀表也有以微處理器、針式儀表盤、CAN總線、指示燈、帶記錄存儲(chǔ)功能的儀表，但這種汽車儀表沒有模擬量采樣復(fù)用和步進(jìn)電機(jī)。模擬量采樣復(fù)用可以實(shí)現(xiàn)電流、電壓、電阻信號(hào)采樣的復(fù)用，通過電阻網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整可以設(shè)置單個(gè)采樣端口的采樣信號(hào)類型，因此可以適應(yīng)多種傳感器，提高產(chǎn)品的適應(yīng)性。而使用步進(jìn)電機(jī)可以非常精確地控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)軸位置，而不需要昂貴的傳感器和控制電路，跟蹤所加輸入脈沖數(shù)可知其位置，且步進(jìn)電機(jī)具有良好的起動(dòng)和停止響應(yīng)功能。因此，為了能夠滿足汽車儀表高抗干擾能力、高可靠性、高集成度、多功能和智能化的需求，本文設(shè)計(jì)了一種帶有模擬量采樣復(fù)用和帶有步進(jìn)電機(jī)的總線式汽車智能組合儀表。
1 儀表結(jié)構(gòu)的組成原理
　儀表的組成模塊如圖1所示，由采集控制模塊、顯示模塊和外圍電路模塊組成。顯示模塊和外圍電路模塊均與采集控制模塊相連。采集控制模塊包括主處理器和輸入輸出模塊，輸入輸出模塊與主處理器相連。顯示模塊包括顯示接口模塊和顯示處理器，并且互相連接。采集控制模塊中的模擬量采樣復(fù)用電路，包括電阻網(wǎng)絡(luò)調(diào)整電路和模擬量復(fù)用輸入信號(hào)前級(jí)處理電路，經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)調(diào)整電路調(diào)整后的輸入信號(hào)，經(jīng)模擬量復(fù)用輸入信號(hào)前級(jí)處理電路選擇，傳輸至采集控制模塊的主處理器。

2 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與中斷控制
2.1 步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
　車速表、轉(zhuǎn)速表、油位表和水溫表均由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。硬件設(shè)計(jì)時(shí)只需用引線將單片機(jī)與步進(jìn)電機(jī)連接即可。圖2為單獨(dú)一個(gè)步進(jìn)電機(jī)工作在雙全橋模式時(shí)的連接方法，它由兩個(gè)脈寬調(diào)制(PWM)通道控制，通道X控制線圈0，通道X+1控制線圈1。實(shí)際電路的原理圖如圖3所示，M1、M2、M3和M4分別為車速表、轉(zhuǎn)速表、油位表和水溫表。