设计开题报告.doc

CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 开题报告设计题目： 车用数字仪表的设计 学生姓名： 孙陟宁 学院名称： 电气与信息工程学院 专业名称： 电子信息工程 班级名称： 电子0742 学 号： 0704451230 指导教师： 吕晓丽 教师职称: 讲师 学 历： 2010 年4月17日开题报告一、选题依据1.设计目的及意义（小四仿宋-GB2312，1.5倍行距）（1）设计目的本题目来源于汽车工业数字仪表的研制与生产。车辆仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面，是车辆安全行驶的重要保证。随着电子技术的广泛应用，传统汽车仪表逐渐被微处理器为核心的电子控制数字仪表取代已成为必然趋势。然而，目前国内车辆仪表数字化水平还不高，绝大部分仪表还是模拟式的，而大多数模拟仪表表头的体积较大、数量多，使得显示系统拥挤不堪，影响美观；另外一些机械仪表故障率高，增加了用户的经济负担，减小了车辆行使的安全系数。（2）意义随着世界汽车的高速化和汽车电子技术、信息技术以及汽车智能化的发展，鉴于传统机械式仪表的以上缺点，数字化组合仪表代替机械式仪表是必然的趋势。汽车电子组合仪表不仅能很好的克服机械式仪表的上述缺点，而且外形美观、结构简单、设计自由度高、体积小、实时性好、反应灵敏、精度高、显示清晰直观、显示信息量大，因此具有非常好的发展前景。随着汽车电子技术的不断发展，汽车仪表板上显示的信息不断增加，而且随着在线故障自诊断和GPS等技术的发展，很多文字和图象信息需要在仪表系统中显示，汽车组合仪表正向综合性方向发展，汽车采用数字式电子组合仪表是必然的发展趋势。此外，汽车电子控制技术正在进一步向着集中化、网络化的方向发展，汽车组合仪表电子化把参数的测量数字化，因此可以方便的利用现代汽车总线与汽车的其他电子集中控制系统相结合，有利于汽车集中控制系统的发展和实现。2.设计拟解决的工程实际问题开题报告3.设计拟应用的现场资料综述4.设计拟应用的文献综述开题报告5.设计相关技术的国内外现状早在上世纪60年代，国外就已开始了汽车仪表盘的电子化研究，直到1980年，随着非接触式测量技术和电子显示技术的发展，汽车仪表的电子化进程才得以进一步发展，纯机械式的汽车仪表逐步被电气化、电子化、数字化和智能化组合仪表所取代。当前装车正在使用汽车组合仪表的类型也很多，规格档次各不一致，主要体现在汽车行驶车速和行驶里程两参数的测量上，有传统的机械软轴式车速里程表,有频率一电压转换式电子车速里程表，也有较为先进的以数字电路为基础的数显式车速里程表，采用微处理器为核心的数字显示和图文显示式智能化组合仪表研究应用才处于刚刚起步阶段。我国汽车工业比较落后，汽车电子化程度较低，汽车仪表行业产量小，品种少，规格也低。加入WTO后，我国汽车产业发展很快，并作为国家重点发展产业得到了国家重点扶持。汽车仪表电子化进程也进一步加快。随着人们对汽车安全性、舒适性和环保方面要求的提高，以及汽车电子技术的不断发展和计算机在信息与控制领域的广泛应用，特别是近年发展起来的在线故障自诊断系统、智能交通系统、全球定位导航系统和电子自动巡航系统等，新技术产品的陆续装车应用对汽车仪表提出了更高的要求，使得仪表显示的信息量迅速增加，数据的精确度要求更高，普通的汽车仪表再也无法满足汽车电子技术发展的需要。目前，汽车电子技术主要集中在“动力传动总成的电子控制 .“底盘的电子控制.“车身的电子控制”和“信息通讯系统”四个方向，而且各控制系统正在进一步向着智能化、集中化、网络化的方向发展，只有以嵌入式信息处理系统为核心的智能化汽车仪表才可以方便地利用现代汽车总线技术与其它电子集中控制系统进行数据交换，有利于汽车集中控制系统的发展和实现！目前国外汽车仪表的发展非常迅速，能提供大量、复杂的信息。通过仪表盘上的数字、文字或图形等信息，能使驾驶员随时掌握汽车的当前状态。例如德国的奥迪系列、日本的丰田和本田等都能为驾驶员提供时钟、车内外温度、行驶时间、平均车速、平均耗油量、燃油储备可行驶里程、发动机转速、冷却水温等信息，实现了对汽车主要状态参数的实时采集、显示和记录,并进行实时的故障诊断。同时，在汽车上装备了地形图显示、导航及各种信息服务。目前国外汽车仪表满足了用户对其小型、轻量化的要求，使汽车仪表盘附近的宝贵空间更加宽敞，增加了仪表的数量，从而增加了信息量。 由于国外的嵌入式计算机技术、通信技术、汽车电子技术发展的比较早，也比较完善，所以车载信息系统和综合显示技术比较成熟。在国外，将计算机系统与组合仪表和汽车监视系统共同构成一套功能齐全的驾驶员信息系统是很普遍的事情。国外车载信息设备的应用速度很快，如日本1995年各类车载信息装车量为49万套，1999年就有424万套。 目前国外的汽车信息系统是包括了汽车数字仪表显示系统，汽车故障诊断与黑匣子记录系统，语音提示与警告系统，汽车导向与全球定位系统（GPS），汽车无线通信技术（GSM），汽车地理信息系统（GIS），汽车娱乐视听系统在内的多功能智能系统。我国的汽车仪表与国外发达国家相比，技术水平有相当大的差距。国内汽车仪表厂，还没有批量生产出全数字式汽车仪表，且车载仪表整体上滞后于整车发展。业内专家表示，我国汽车仪表产品技术水平低、造型设计单调，产品耐久性和可靠性差，数字化程度低，跟不上整车发展。与国外相比有很大差距，产品面临更新换代。虽然国内汽车仪表界一致看好全数字式汽车仪表，但国内本土企业开发还不具备技术条件。从技术发展的领域来看，中国本土厂商在技术上处于跟进状态，在技术储备与产品发展路线把握方面还有待提高。汽车仪表作为车人信息交换接口和信息通讯显示系统的重要组成部分也正向大型化、多功能化、智能化方向发展，以嵌入式信息处理系统为核心的、豪华、多功能智能化组合仪表是汽车仪表发展的必然趋势。社会需求的牵引、法规的推动和技术的进步，是导致汽车上采用电子技术并蓬勃发展的根本原因。安全方面是最早的法规，随后陆续制订了排气污染与噪声控制、燃油经济性等一系列日益严格的法规，它们强制性地推动了电子技术在汽车上的广泛应用，许多机械控制系统被电子控制系统所取代，使汽车电子化的程度越来越高。 现代汽车工业己经进入成熟期，世界汽车生产能力己大于需求总量的20%，世界各大汽车公司为了进一步争夺世界市场，不断增加开发投资力度，试图从不断提高汽车安全性、减低能耗、改善乘坐舒适性和扩大功能范围等方面继续保持汽车工业的生存，从而推动汽车工业向高附加值方向发展。其重要标志是汽车技术向机电一体化迈进，汽车电子化程度不断提高。汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面，对安全和经济行驶起着重要作用，同时对汽车内部造型也有美化作用。传统的汽车仪表对车速、发动机转速、燃油消耗等信息进行监测、传递和显示，采用机械式或电气机械式，通过指针和刻度盘实现模拟显示。它存在着信息量少、缺乏智能性、准确率低、体积较大、可靠性较差以及视觉特性不好、易使驾驶员疲劳等缺点，己经难以满足人们对汽车舒适性和方便性越来越高的要求。随着现代汽车工业和电子技术的发展，出于对汽车环保、安全性、经济性、智能化要求的提高，对汽车行驶和各部分工作状况的信息需求量显著增加，汽车仪表的功能正在迅速扩展，并成为一个集感觉、识别、情况分析、信息库、适应和控制六大功能于一体的提供行驶信息、保障安全驾驶的智能化系统。开题报告二、设计方案及技术路线（一）设计方案方案一：采用数字电路，本电路系统以AT89S52为主控芯片，包括以下几个模块： AT89S52主控模块、传感模块、ADC0809模/数转换模块、显示模块等。其中AT89S52主要完成外围硬件的控制以及一些运算功能，传感器完成信号的采样功能，ADC0809完成将模拟信号转换成数字信号的功能，显示模块完成字符、数字的显示功能。本方案可精确实现测速、测温及油压气压的测量等，具有方便可靠，易于观察的特点。见下图所示。温度传感器单片机霍尔元件A/D转换模块键盘控制模拟传感器显示告警信号输出开题报告（二）技术路线三、可能存在的问题及解决措施1.