基于单片机的摩托车数字仪表盘设计

谢芳利

摘要：随着我国科技水平的不断提升，在摩托车仪表盘方面的研究也越来越深入，以往的摩托车仪表盘往往体积较大、质量较大，在实际使用过程中稳定性较差，也很难保证仪表盘的整体使用寿命，也正是因为这种情况的存在，使得摩托车的行驶安全受到了一定影响。当前，数字化技术在摩托车仪表盘中的应用越来越广泛，在实际应用的过程中发挥出了理想效果。本文尝试对镶嵌式系统与显示屏相结合的方式进行了探讨，从而对单片机摩托车数字仪表盘进行了分析。

关键词：单片机;摩托车;数字仪表盘;设计

整体来看，摩托车在我国的发展以及普及，在很大程度上促进了与之相应的配套产品的发展，尤其对于摩托车仪表系统来说，其技术水平正在不断提升，对于微处理器的应用越来越深入，尤其在进行单片机控制操作的时候，其在模拟电路系统中的应用发挥出了理想效果，在很大程度上促进了我国摩托车仪表盘装置的智能化发展。但是从最近几年来看，我国一部分地区对于摩托车数字仪表装置的研究水平进步并不明显，并且还有很大一部分摩托车所应用的仪表仍然是传统的模拟式仪表盘，这种仪表盘的体积较大，并且所应用的零件数量较多，这也使得仪表盘系统内部结构较为复杂、拥挤，同时也在很大程度上影响到了仪表盘外观的美观性。此外，模拟式仪表盘的整体使用寿命较短，其在实际使用过程中往往容易出现问题，这也增加了设备的维修成本。因此，针对传统摩托车模拟式仪表盘存在的问题进行针对性分析是非常有必要的。

一、基于单片机的摩托车数字仪表盘系统功能

对于单片机的摩托车数字仪表盘来说，将其与传统的摩托车仪表盘进行比较之后可以发现，此种仪表盘的功能优势更为明显，其可以显示摩托车在行驶过程中的多种信息，主要包括手刹灯、转向灯、环境温度、里程、剩余油量、水箱温度等等，通过这些主要信息的显示可以使摩托车驾驶者对于现阶段摩托车的行驶状态有充分了解[1]。

二、系统硬件设计

对于摩托车数字仪表盘设计来说，其主要包括单片机的最小系统、模数转换电路、显示电路以及测温电路等等，其中显示电路以及测温电路是最为重要的组成部分。对于其中的最小系统来说，其主要是由晶振电路以及复位电路构成，在实际应用的过程中其主要作用体现为保护单片机正常工作。而对于模数转换电路来说明，其主要是将模拟量转换为数字量，通过转换之后可以使单片机的显示以及处理更加方便。

（一）显示电路设计

在进行显示电路设计的时候，应该注意对其主要组成部分进行确定，其主要是由LCD1604组成，负责对信息进行精确显示。在进行信息数据显示的过程中，需要LCD1604与单片机接口进行连接，并且要保证整个连接过程电阻信号的稳定性，从而防止不稳定信号频繁出现。

（二）测温电路设计

对于系统硬件设计来说，测温电路是其中的重要组成部分，当前来看，在进行环境温度测量的时候，主要应用的还是模拟式温度传感器，会应用到热敏电阻、铂电阻，最终所测得的数据信息需要通过模数转换的方式才能够送入到单片机中进行显示。而对于热敏电阻以及铂电阻来说，往往在实际应用的过程中传感器灵敏度不高，并且测量精度也相对较低[2]。在本次设计中，选取了DS18B20传感器来进行环境温度的测量操作，此种测量方式在实际应用的过程中发挥出了理想效果，其主要优势体现为接口简单、反应迅速以及精度高等等，在我国的应用范围也越来越广。

三、系统软件设计

（一）主程序流程设计

在进行单片机摩托车数字仪表盘系统软件设计的时候，应该注意对各个模块的实际情况进行确定，以此作为涉及工作开展的基础前提，需要对各个模块进行初始化操作设计、数据检测设计以及摩托车行驶数据计算等等，所涉及到的内容较为庞杂，在实际展开设计工作的时候应该注意对主程序流程图进行确定。当摩托车启动之后，首先应该注意对各个模块进行初始化操作，并且注意对各个模块的实际运行状态进行检查。其次要对是否有按键操作进行检测，如果发现按键操作的情况，应该注意执行操作，如果没有，则执行下一个指令[3]。

（三）转换值函数读取

A/D转换值函数读取是其中非常重要的环节之一，当进行外部中断操作之后，可以通过转换数据的功能来保证系统的正常运行，当A/D转换完成之后，会接收到输出的脉冲，这时候程序会进入到中断0，并且程序会首先对现场进行保护，在进行中断标志接收的时候应该对标志位信号进行确定，然后接收轉换数据，当接收操作完成之后，应该注意及时清理现场，并且退出中断程序。

结束语

综上所述，本文主要对单片机摩托车数字仪表盘系统设计进行了分析，并且对整套系统的硬件模块以及软件模块进行了针对性的探讨。在进行硬件模块系统分析的过程中，主要是通过外部扩展A/D转换模块、测温模块电路运用等方式来保证系统可以实时显示出相应的数据信息。在进行软件模块设计的过程中，需要先对其中的各个模块进行初始化操作，并且要确定检测硬件是否可用，并且利用中断的方式来对摩托车的历程以及速度等信息进行显示，同时也可以将检测信号的模拟量转化为通用的数字量，通过这种方式可以是软件系统的整体运行效果得到保证。今后，我国应该注意进一步加大在摩托车仪表盘模拟式到数字式转变方面的研究力度，从而使得数字仪表盘的价值得到充分发挥。

参考文献：

[1] 周奇. 新型数字式仪表盘设计及关键技术研究[D]. 重庆：重庆大学，2018.

[2] 米康洪，张向阳，孔令杨，等. 基于单片机的摩托车数字仪表盘设计[J]. 科技广场，2017，25（5）：94-97.

[3] 重庆三三电器有限公司. 摩托车数字仪表盘（SS180A）：CN201330451277.2[P]. 2018-02-12.

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