基于單片機的汽車組合電子儀表
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2、硬件描述
圖1
? PLL：外部晶振32.768k；內部總線倍頻至4M；
? SCI：用于上位機通訊，比特率9600，中斷方式；
? SPI：時鐘1M，作為MC33970的控制，用兩個通用管腳作為SPI的片選信號；
? LCD：使用26×4模式，即26前極、4背極的模式，動態驅動；因為設計中用到6位LCD模塊，所以使用FP1～FP12、BP0～BP3已經足夠；
? Flash：利用常駐內存函數（ROM-Resident Routine）將里程數據以32位數據的形式保存于用戶閃存中。
選取SWITEC公司出品的步進電機作為執行器。六位筆段式動態驅動液晶模塊，用于里程，單次里程或時間日期的顯示。出于習慣，汽車儀表需要一直保持帶電狀態，無需重置時間參數，為了方便演示，用兩個按鈕實現LCD顯示模式的切換。六個發光二極管分別用于顯示制動、危險、機油壓力、電瓶、發動機以及空檔信息，利用MC1413作為發光二極管的驅動。
MC33970由微控制器的SPI直接驅動；車速和發動機轉速為脈寬調制信號或來自串口輸入，通過定時器模塊的輸入捕捉功能得到其頻率，換算得數據。
（1） 電源及掉電保護
輸入端使用7805。為了在掉電的時候也可以及時地保存里程數據，在電源地輸入端加一個1000uF或兩個470uF的電解電容。電源斷開的時候在IRQ管腳會產生一個中斷信號，大電容可以維持單片機電源足夠長的時間，使得單片機可以完成外部中斷的服務程序。
（2）調理電路
為了改善波形，在定時器管腳外添加了調理電路。
（3）整體設計
本設計面向的是市場上的中低檔轎車，為了表現這個初衷，根據長安轎車的儀表外殼及內部尺寸設計了儀表的PCB，并重新布局。
圖2 系統框圖
(1) 初始化函數
內部總線倍頻至4M；設置定時器模塊的通道為捕捉功能；SCI波特率9600，開接收中斷；SPI時鐘頻率1M；LCD模塊26×4模式；使能Real Time Clock模塊；MC33970與指針初始化；從用戶Flash中讀取先前記錄的里程數據，并根據ODO/TRIP信號加以顯示。
(2) 中斷服務程序
? 外部中斷：斷電后短時間內利用大電容的放電使指針回零。
? SCI中斷：遵循一定的上位機協議，接受命令，改變LCD顯示內容；改變車速和轉速數據。
? RTC中斷：每秒記錄一次里程數據；根據車速信號換算里程數據。
(3) 主函數
定時讀取里程數據，并在LCD上顯示；每一次主循環結束的時候重啟WATCHDOG；當車速或轉速信號改變之后通過指針位置的變化作出反應。
圖3 主程序流程圖
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