一種通用的汽車儀表信號轉換器設計

摘要：針對汽車改裝應用，論述了一種通用的汽車儀表信號轉換器的設計方法及實現，轉換器通過串口與PC機通信，下載改裝前后的汽車配置參數，并將參數配置存儲在非易失性存儲器中。轉換器根據參數配置實現低通濾波閾值可編程的自適應脈沖采集，采集并計算改裝后的發動機轉速和車速脈沖，根據參數配置進行頻率轉換，計算并輸出經過頻率轉換后、與原車儀表相匹配的轉速脈沖和車速脈沖，使得原車儀表繼續準確實時地顯示發動機轉速和車速信息。

關鍵詞：信號轉換器；低通濾波；脈沖采集；頻率轉換

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2013.3.017

送到轉換器，表示原車輪胎直徑；

ID=7，data為單字節，由轉換器發送到PC機，data=0x01表示配置參數成功，data=0x02表示存在通訊故障。

信號轉換器采用內部帶有數據FLASH的MCU，PC機下載參數到轉換器后，轉換器將參數存儲在MCU內部的數據FLASH中[5]，每次轉換器上電后，便會從固定位置處依次讀取上述參數，如果讀取到的參數為0xff，表示不曾進行過參數下載，點亮故障LED指示，提示用戶進行參數的下載。

頻率轉換

實現參數適配后，儀表信號轉換器采集發動機轉速和車速信號，計算發動機轉速和車速，并進行頻率轉換，輸出與原車儀表匹配的發動機轉速和車速信號，其軟件流程如圖3所示。

發動機轉速與轉速傳感器脈沖頻率fengine、轉速傳感器脈沖數Nengine的對應關系如下：

fengine=（發動機轉速/60）×Nengine

（1）

發動機轉速=（fengine/Nengine）×60

（2）

車速與車速傳感器脈沖頻率fcar、輪胎直徑D、車速傳感器脈沖數Ncar的對應關系如下：

fcar=（車速/（3.6×π×D））×Ncar

（3）

車速=（fcar/Ncar）×π×D×3.6

（4）

通過脈沖采集電路捕捉脈沖信號的上升沿和下降沿，統計單位時間內的上升沿和下降沿次