。采样值和步进电机指针的转动的步距数之间以采样值对应的实际物理量值作为中间的转换量，以实际物理量值与采样值和步距数进行对应进行仪表盘刻度的标定。通过由采样值到实际物理量值之间的对应和实际物理量和步进电机步距数之间的对应，使采样值与步进电机的步距数对应起来，而步进电机的指针则指向其步距数所代表的当前物理量值，由此完成步进电机指针的指示标定。组合仪表总线调试本课题为基于总线的城市公交车组合仪表的研制，其中总线是该仪表的重要组成部分，是组合仪表和城市公交车上的其它控制单元的数据通讯的主要方式。本文在总线调试使用方面采用了城市公交车整车控制器为调试工具。组合仪表获得由调试系统所发送的报文并将报文解析后通过组合仪表的指针式仪表盘和液晶显示模块将车辆的信息反映出来。图总线调试上位机应用软件界面在系统工作状态下，使用上位机软件通过页面可控制硬件在环仿真系统产生相应的开关量模拟量脉冲量信号。拖动上位机软件中虚拟仪表的指针改变对应的物理量的值，上位机通过串行通讯向硬件在环仿真系统发送这些车辆信息，使硬件在环仿真系统产生该种信号。整车控制器通过采样获得这些信息，这些信号经过整车控制器分析处理后将信息通过总线传输到组合仪表。使用上位机软件页面通过串行通讯向硬件在环仿真系统发送出发动机模块电动机模块蓄电池模块和模块的工作状态信息指令，通过硬件在环仿真系统的控制器处理将这些信息转换为报文格式，通过总线将这些模块的信息传输到整车控制器和组合仪表。总线调试中信号的传输过程如图所示。图总线调试中信号传输过程总线调试结果总线功能的试验中通过拖动上位机软件中的虚拟仪表指针使上位机向硬件在环仿真系统发送数据，通过硬件在环仿真系统产生各种信号。车速发电机电压电池电流等信号由硬件在环仿真系统产生，通过整车控制器采样并进行数据处理后以报文形式发出，经过总线将整车的信息反映在组合仪表中。图和为在硬件在环仿真系统和整车控制器工作状态下与组合仪表连接时上位机软件中的两个页面和页面向硬件在环仿真系统所发送的数据。表为各个虚拟仪表在拖动到位置时所发送的主要数据。上位机软件发送的数据通过硬件在环仿真系统和整车控制器将这些数据发送到总线，组合仪表接收到并显示的信息如图所示。表上位机软件所发送的数据车速加速踏板蓄电池温度发动机转速蓄电池机油压力电机转速电流增压压力挡位挡电压冷却液温度图上位机页面发送的信息图上位机页面发送的信息图车速表表组合仪表所显示的信息车速加速踏板蓄电池温度发动机转速蓄电池机油压力电机转速电流增压压力挡位挡电压冷却液温度表将图中组合仪表所显示的主要数据进行了提取以方便和上位机软件所发送的数据进行对比分析。由表中组合仪表所显示信息可以看出组合仪表显示的信息与表中上位机软件所发送的信息基本其主要优势体现在如下几个方面指示精度高。城市公交车组合仪表采用步进电机作为指针驱动设备，有良好的线性度，可在准确的指示车速传感器采样的时间比较长，容易分散驾驶员的注意力等，并没有大量的在各类汽车中普及使用。本文所研制的步进电机式汽车仪表由完成各种被测物理量的采集，经过换算后直接控制步进电动机，再由步进电动机驱动指针，在刻度并且技术水平和仪表的性能也远远超过了第代汽车仪表，但其致命的缺点是只能显示组孤立的数字，没有动感，在被测物理量如车速发动机转速发生变化时，只有数字翻动，而没有指示上升下降的直观感，再加上读数全不同。汽车仪表电子化的时代在世纪年代到来，随着半导体技术及显示设备技术不断进步和成本的下降，汽车电子显示仪表问世。但是这种电子式仪表只是数字显示形式的汽车仪表，虽然该种仪表的工作方式是全数字式，表从其应用的技术手段上看，还是电子技术范畴，也属于电子式仪表，但信号处理方式已从模拟变成数字。仅凭信号处理方式的改变还不足以将全数字式汽车仪表划分成个新阶段，其最显著的特征是工作原理与第代汽车仪表完朝着数字化智能化网络化虚拟化方向发展。与传统的模拟仪表相比较具有使用寿命长精度高可靠性好抗干扰性强等特点。汽车仪表的现状汽车仪表正在经历由第代向第代转型时期。严格地说，第代全数字式汽车仪字汽车仪表第代。全数字式汽车仪表在国外从年代末就己经开始研究，在国内直到最近才开始对其重视。从其应用技术手段上看，还是电子技术范畴，也属于电子式仪表，但是信号传输方式已经从模拟信号变成数字信号，并是国内汽车仪表目前主流产品，目前国内大多数汽车还是采用这种结构的仪表。经过多年的发展，其结构形式经历了动圈式机心和动磁式机心阶段，围绕着提高指示精度和指针平稳性，动磁式代替了动圈式。步进电机式全数模拟电路电子式仪表第代。其工作原理与电气式仪表基本相同，只不过是用电子器件取代原来的电气器件。其出现的时间大致在世纪年代。,目录城市公交车组合仪表,摘要绪论汽车仪表的历史汽车仪表的现状课题的研究背景和意义课题来源及研究的主要内容系统总体方案设计系统主要功能系统总体方案系统关键技术系统硬件设计系统主要器件选择主控制器选型步进电机选型液晶显示模块选择系统硬件电路设计系统电源电路单片机最小系统串行通讯接口电路液晶模块接口电路步进电机接口电路模块电路系统采样电路系统软件设计主程序模块步进电机控制模块步进电机驱动控制步进电机归零控制液晶显示模块模块采样模块系统调试仪表刻度盘的标定组合仪表总线调试总线调试结果结束语致谢参考文献绪论汽车仪表是指示车辆信息的重要窗口，对汽车的行驶安全具有重要的作用。汽车仪表的历史自年汽车诞生以来，汽车走过了多年的发展历程。汽车的出现和发展，使汽车仪表也在不断开发和发展之中。随着光学电子技术的迅速发展，特别是计算机技术在汽车仪表中的广泛应用，汽车仪表正向数字化和智能化方向发展。汽车仪表的发展趋势，从个侧面反映出汽车电子化水平的快速提高。根据仪表的工作原理内部结构和显示方式，汽车仪表的历史发展过程可以分为以下四个阶段传统仪表阶段第代。这阶段是从世纪初到世纪年代，在此阶段中汽车开始安装各种仪表，如车速里程表水温表燃油表机油压力表电流表电压表和发动机转速表等，这些确定了现代汽车仪表板的基本结构。这阶段汽车上的传感器和仪表基本上都是机械式电磁机械式的，是基于机械作用力而工作的机械式仪表，所以也称机械机芯表。这种汽车仪表功能单，仅仅显示传感器的信息以向驾驶员提供自身的状态参数，更多的是为安全性着想，信息量少，整个仪表系统的精度低，可靠性较差，体积较大，视认性不好，容易使驾驶员疲劳。电气式仪表阶段第代。这阶段从年代到年代，仪表功能实现不再仅仅依靠机械作用力，而是基于电测原理，即通过各类传感器将被测的非电量变换成电信号加以测量，称之为电气式仪表。电气式仪表中常用的是磁电式仪表，其作用原理是永久磁铁在气隙中产生的磁场和可动线圈通入电流后，相互作用而产生的旋转力矩。磁电式仪表多用于测量电流和电压，加上变换器可以进行多种非电量的测量，如温度压力等。磁电式仪表的性能稳定，读数精确，量限多，使用方便，适应于直流电路的精密测量和实验室中的标准测量仪表