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，簡述了汽車組合儀表的基本模塊構(gòu)成，給出了步進電機驅(qū)動設(shè)計方案和模擬量采樣復(fù)用電路的設(shè)計原理。
關(guān)鍵詞： 汽車組合儀表；MC9S12XHZ512；模擬量采樣復(fù)用電路；步進電機

　汽車儀表是用來顯示和記錄汽車的各種行駛信息及發(fā)動機運轉(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由傳感器通過線束送到組合儀表和其他需要該信號的模塊。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)用和步進電機。模擬量采樣復(fù)用可以實現(xiàn)電流、電壓、電阻信號采樣的復(fù)用，通過電阻網(wǎng)絡(luò)的調(diào)整可以設(shè)置單個采樣端口的采樣信號類型，因此可以適應(yīng)多種傳感器，提高產(chǎn)品的適應(yīng)性。而使用步進電機可以非常精確地控制電機轉(zhuǎn)動軸位置，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，且步進電機具有良好的起動和停止響應(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)計了一種帶有模擬量采樣復(fù)用和帶有步進電機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)用輸入信號前級處理電路，經(jīng)過電阻網(wǎng)絡(luò)調(diào)整電路調(diào)整后的輸入信號，經(jīng)模擬量復(fù)用輸入信號前級處理電路選擇，傳輸至采集控制模塊的主處理器。

2 步進電機驅(qū)動設(shè)計與中斷控制
2.1 步進電機的驅(qū)動設(shè)計
　車速表、轉(zhuǎn)速表、油位表和水溫表均由步進電機驅(qū)動。硬件設(shè)計時只需用引線將單片機與步進電機連接即可。圖2為單獨一個步進電機工作在雙全橋模式時的連接方法，它由兩個脈寬調(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。