專利名稱：由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是屬于車用儀表的由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)指針的車用儀表機(jī)芯。
已有的車用儀表，比如指示轉(zhuǎn)速、速度、溫度、油量、油壓和氣壓的儀表，是通過各種傳感器的傳遞參數(shù)來指示其相對應(yīng)的指示值，一般采用電磁偏轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)指針指示的方式，該方式在指示的線性度和抗振動(dòng)性受其結(jié)構(gòu)的約束而較差。中國專利的《一種帶微電腦的車輛燃油表》(92222483.8)是由單片機(jī)控制經(jīng)電子顯示來表示所測油量，以及《全電子汽車儀表》(93239300.4)是以數(shù)字形式顯示汽車的多種參數(shù)，但它們的控制線路比較復(fù)雜，缺乏指針的直感性。本實(shí)用新型采用單片機(jī)對外界參數(shù)運(yùn)算轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量，通過單片機(jī)的設(shè)置程序和接口線路來控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，帶動(dòng)指針軸和指針指示，就有指示線性度，一致性好，抗振能力強(qiáng)和穩(wěn)定等特性。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的目的，是采用單片機(jī)對外部傳感器的電阻、頻率參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，用以控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)指針軸和指針指示而設(shè)計(jì)成車用儀表的機(jī)芯，用以組成以電阻量為參數(shù)的車用指示儀表或以頻率量為參數(shù)的車用指示儀表，并能提高指示線性度和一致性，增強(qiáng)抗振能力和穩(wěn)定性。
下面用實(shí)施例并結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)詳細(xì)說明如下

圖1是由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯的設(shè)計(jì)圖；圖2是由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯的A-A剖視圖3是由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯的B-B剖視圖；如圖1所示，本實(shí)用新型是由傳感器13、單片機(jī)12、步進(jìn)電機(jī)11、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指示機(jī)構(gòu)、回0校正開關(guān)和支架3組成，其特征在于車用儀表中的外部測量電阻參數(shù)或頻率參數(shù)由傳感器13輸入單片機(jī)12，單片機(jī)12對輸入?yún)?shù)運(yùn)算處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量控制步進(jìn)電機(jī)11運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)11通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的大齒輪7驅(qū)動(dòng)指示機(jī)構(gòu)的指針軸6，并由指針軸6帶動(dòng)指針2在表盤1上指示所測參數(shù)的刻度值，從而組成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯組合結(jié)構(gòu)。其中，傳感器13是車上的溫度、油量、油壓、轉(zhuǎn)速、速度和氣壓的以電阻參數(shù)和頻率參數(shù)輸入單片機(jī)12。單片機(jī)12對輸入的電阻參數(shù)和頻率進(jìn)行運(yùn)算處理，并轉(zhuǎn)換成數(shù)字量輸出通過接口線路控制步進(jìn)電機(jī)11運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)11受單片機(jī)控制步進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過輸出軸與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的小齒輪10固定連接。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由步進(jìn)電機(jī)11的輸出軸與小齒輪10嚙合，小齒輪10與雙聯(lián)齒輪9的大齒輪嚙合，雙聯(lián)齒輪9與輪軸8空套連接，并通過輪軸8支承在支架3的左端軸孔中，雙聯(lián)齒輪9的小齒輪與大齒輪7嚙合，大齒輪7的軸孔與指示機(jī)構(gòu)的指針軸6連接，從而組成車用儀表機(jī)芯的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。指示機(jī)構(gòu)是由指針軸6的下外端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的大齒輪7固定連接，上、下端分別與支架3的下軸孔和固定于支架3上端的軸套轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上小軸通過儀表盤1的外端與指針2固定連接，指針2指示所測參數(shù)在表盤1上的刻度值，從而組成車用儀表機(jī)芯的指示組合結(jié)構(gòu)?；?校正開關(guān)是由固定支架3上的基板4和簧片5與大齒輪7右端凸臺(tái)14組成，當(dāng)儀表初始化時(shí)，單片機(jī)12首先通過步進(jìn)電機(jī)11帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的大齒輪7的凸臺(tái)碰壓回0簧片5，簧片5與基板4的電極導(dǎo)通，單片機(jī)12讀0的電平變化，使單片機(jī)程序中的指示0位與指針0位重合，以及在運(yùn)行過程中有指示應(yīng)指位置0時(shí)，也用0位開關(guān)校正指示位置。支架3是一個(gè)支持步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指示機(jī)構(gòu)和回0校正開關(guān)的連接支架。
總之，按照本實(shí)施例設(shè)計(jì)制造的由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯，就能夠?qū)④嚿纤鶞y量的電阻參數(shù)和頻率參數(shù)通過傳感器輸入單片機(jī)，單片機(jī)對輸入?yún)?shù)進(jìn)行計(jì)算處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，并通過接口線路控制步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪驅(qū)動(dòng)指示機(jī)構(gòu)的指針軸，并帶動(dòng)指針在表盤上指示車用儀表所測參數(shù)的數(shù)值。本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新穎，指示穩(wěn)定并有好的線性度和一致性，同時(shí)本機(jī)芯還具有抗振性和不受外界干擾的優(yōu)點(diǎn)，適合汽車和摩托車所用儀表使用，也適合用幾個(gè)機(jī)芯帶動(dòng)幾個(gè)指針組成組合表盤。
權(quán)利要求1.一種由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯，它是由傳感器(13)、單片機(jī)(12)、步進(jìn)電機(jī)(11)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指示結(jié)構(gòu)、回0校正開關(guān)和支架(3)組成，其特征在于車用儀表中的外部測量電阻參數(shù)或頻率參數(shù)由傳感器(13)輸入單片機(jī)(12)，單片機(jī)(12)對輸入?yún)?shù)運(yùn)算處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量控制步進(jìn)電機(jī)(11)運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)(11)通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的大齒輪(7)驅(qū)動(dòng)指示機(jī)構(gòu)的指針軸(6)轉(zhuǎn)動(dòng)，并由指針軸(6)帶動(dòng)指針(2)在表盤(1)上指示所測參數(shù)的對應(yīng)刻度值，從而組成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯組合結(jié)構(gòu)。
2.如權(quán)利要求1所述的由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯，其特征在于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是由步進(jìn)電機(jī)(11)的輸出軸與小齒輪(10)嚙合，小齒輪(10)與雙聯(lián)齒輪(9)的大齒輪嚙合，雙聯(lián)齒輪(9)與輪軸(8)空套連接，并通過輪軸(8)支承在支架3的左端軸孔中，雙聯(lián)齒輪(9)的小齒輪與大齒輪(7)嚙合，大齒輪(7)的軸孔與指示機(jī)構(gòu)的指針軸(6)連接，從而組成車用儀表機(jī)芯的齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯，其特征在于指示機(jī)構(gòu)是由指針軸(6)的下外端與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的大齒輪(7)固定連接，上、下端分別與支架(3)的下軸孔和固定于支架(3)上端的軸套轉(zhuǎn)動(dòng)連接，上小軸通過儀表盤(1)的外端與指針(2)固定連接，指針(2)指示所測參數(shù)在表盤(1)上的刻度值，從而組成車用儀表機(jī)芯的指示組合結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的由單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車用儀表機(jī)芯，其特征在于回0校正開關(guān)是由固定于支架(3)上的基板(4)和簧片(5)與大齒輪(7)右端凸臺(tái)(14)組成，當(dāng)儀表初始化時(shí)，單片機(jī)(12)首先通過步進(jìn)電機(jī)(11)帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的大齒輪(7)的凸臺(tái)碰壓回0簧片(5)，簧片(5)與基板(4)的電極導(dǎo)通，單片機(jī)(12)讀0的電平變化，使單片機(jī)程序中的指示0位與指針0位重合，以及在運(yùn)行過程中有指示應(yīng)指位置0時(shí)，可用0位開關(guān)校正指示位置。
專利摘要本車用儀表機(jī)芯是由傳感器、單片機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、指示機(jī)構(gòu)、回0開關(guān)和支架組成。單片機(jī)對輸入的電阻或頻率參數(shù)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，通過接口線路控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪帶動(dòng)指針軸和指針指示，并由齒輪凸臺(tái)碰壓回0開關(guān)簧片與基板電極導(dǎo)通，改變單片機(jī)電平，使單片機(jī)程序中的指示0位與指針0位重合，以及運(yùn)行中的指示調(diào)0。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎可靠，指示穩(wěn)定并有線性度和一致性，以及抗振動(dòng)和不受干擾的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01F13/00GK2268253SQ9525059
公開日1997年11月19日 申請日期1995年12月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月27日
發(fā)明者孫建一 申請人:重慶先鋒汽車電器廠