电子产品世界

2、硬件描述

图1

LJ12芯片内部有丰富的硬件资源，我们做了如下配置：

• PLL：外部晶振32.768k；内部总线倍频至4M；
• SCI：用于上位机通讯，比特率9600，中断方式；
• SPI：时钟1M，作为MC33970的控制，用两个通用管脚作为SPI的片选信号；
• LCD：使用26×4模式，即26前极、4背极的模式，动态驱动；因为设计中用到6位LCD模块，所以使用FP1～FP12、BP0～BP3已经足够；
• Flash：利用常驻内存函数（ROM-Resident Routine）将里程数据以32位数据的形式保存于用户闪存中。

选取SWITEC公司出品的步进电机作为执行器。六位笔段式动态驱动液晶模块，用于里程，单次里程或时间日期的显示。出于习惯，汽车仪表需要一直保持带电状态，无需重置时间参数，为了方便演示，用两个按钮实现LCD显示模式的切换。六个发光二极管分别用于显示制动、危险、机油压力、电瓶、发动机以及空档信息，利用MC1413作为发光二极管的驱动。

MC33970由微控制器的SPI直接驱动；车速和发动机转速为脉宽调制信号或来自串口输入，通过定时器模块的输入捕捉功能得到其频率，换算得数据。

（1） 电源及掉电保护

输入端使用7805。为了在掉电的时候也可以及时地保存里程数据，在电源地输入端加一个1000uF或两个470uF的电解电容。电源断开的时候在IRQ管脚会产生一个中断信号，大电容可以维持单片机电源足够长的时间，使得单片机可以完成外部中断的服务程序。

（2）调理电路

为了改善波形，在定时器管脚外添加了调理电路。

（3）整体设计

本设计面向的是市场上的中低档轿车，为了表现这个初衷，根据长安轿车的仪表外壳及内部尺寸设计了仪表的PCB，并重新布局。

图2 系统框图

3、 软件描述

(1) 初始化函数

内部总线倍频至4M；设置定时器模块的通道为捕捉功能；SCI波特率9600，开接收中断；SPI时钟频率1M；LCD模块26×4模式；使能Real Time Clock模块；MC33970与指针初始化；从用户Flash中读取先前记录的里程数据，并根据ODO/TRIP信号加以显示。

(2) 中断服务程序

• 外部中断：断电后短时间内利用大电容的放电使指针回零。
• SCI中断：遵循一定的上位机协议，接受命令，改变LCD显示内容；改变车速和转速数据。
• RTC中断：每秒记录一次里程数据；根据车速信号换算里程数据。

(3) 主函数

定时读取里程数据，并在LCD上显示；每一次主循环结束的时候重启WATCHDOG；当车速或转速信号改变之后通过指针位置的变化作出反应。

图3 主程序流程图

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关键词： 单片机 电子仪表 MC33970