第七章汽車儀表與顯示裝置2

1、數(shù)字儀表數(shù)字儀表 概述 數(shù)字儀表一般由傳感器、控制單元數(shù)字儀表一般由傳感器、控制單元 （ECU)和顯示裝置組成和顯示裝置組成 傳感器傳感器 控制器控制器 （ECU) 或集成電路 顯示裝置顯示裝置 一、 顯示器件 目前在汽車上最常用的電子顯目前在汽車上最常用的電子顯 示器件可分為兩大類：示器件可分為兩大類： 發(fā)光型發(fā)光型 非發(fā)光型非發(fā)光型 真空熒光管真空熒光管 VFD 發(fā)光二極管發(fā)光二極管 LED 陰極射線管陰極射線管 CRT 等離子顯示器件等離子顯示器件 PDP 電致發(fā)光顯示器件電致發(fā)光顯示器件 ELD 發(fā)光型發(fā)光型 顯示器件 非發(fā)光型非發(fā)光型 顯示器件 電致變色顯示器件電致變色顯示器件 EC

2、D 液晶顯示器件液晶顯示器件 LCD 如上所述都可以作為如上所述都可以作為 汽車電子顯示器件使用。汽車電子顯示器件使用。 應(yīng)用廣泛的是發(fā)光二應(yīng)用廣泛的是發(fā)光二 極管和液晶兩種。極管和液晶兩種。 既可做成數(shù)字式的，既可做成數(shù)字式的， 也可做成圖形或指針式的。也可做成圖形或指針式的。 1、發(fā)光二極管、發(fā)光二極管 （LED） 發(fā)光二極管是一種發(fā)光二極管是一種 把電能轉(zhuǎn)換成光能的把電能轉(zhuǎn)換成光能的 固態(tài)發(fā)光器件，實際固態(tài)發(fā)光器件，實際 上也是一種晶體管上也是一種晶體管,它它 是應(yīng)用最廣泛的低壓是應(yīng)用最廣泛的低壓 顯示器件。其結(jié)構(gòu)如顯示器件。其結(jié)構(gòu)如 左圖所示。左圖所示。 1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（

3、LED） 發(fā)光二極管一般都是用半導體發(fā)光二極管一般都是用半導體 材料，當在正、負極引線間加上適材料，當在正、負極引線間加上適 當正向電壓后，二極管導通，半導當正向電壓后，二極管導通，半導 體晶片便發(fā)光，通過透明或半透明體晶片便發(fā)光，通過透明或半透明 的塑料外殼顯示出來。的塑料外殼顯示出來。 1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光的強度與通過管芯的電流發(fā)光的強度與通過管芯的電流 成正比。外殼起透鏡作用，可利用成正比。外殼起透鏡作用，可利用 它來改變發(fā)光型式和發(fā)光顏色以適它來改變發(fā)光型式和發(fā)光顏色以適 應(yīng)不同的用途。當反向電壓加到二應(yīng)不同的用途。當反向電壓加到二 極管上，二極管截止，管芯無電

4、流極管上，二極管截止，管芯無電流 通過，不再發(fā)光。通過，不再發(fā)光。 1、發(fā)光二極管（、發(fā)光二極管（LED） 發(fā)光二極管可通過透明的塑料發(fā)光二極管可通過透明的塑料 殼發(fā)出紅、綠、黃、橙等不同顏色殼發(fā)出紅、綠、黃、橙等不同顏色 的光，以便需要時使用。的光，以便需要時使用。 汽車電子儀表中常用發(fā)光二極汽車電子儀表中常用發(fā)光二極 管作為汽車儀表板上的指示燈，數(shù)管作為汽車儀表板上的指示燈，數(shù) 字符號段或不太復(fù)雜的圖符顯示字符號段或不太復(fù)雜的圖符顯示。 發(fā)光二極管組成 的光條顯示器 發(fā)光二極管組成 的數(shù)碼顯示板 發(fā)光二 極管組 成的點 陣顯示 板 發(fā)光二極管的優(yōu)點 發(fā)光二極管響應(yīng)速度較快、工發(fā)光二極管響應(yīng)

5、速度較快、工 作穩(wěn)定、可靠性高、體積小、重量作穩(wěn)定、可靠性高、體積小、重量 輕、耐振動、壽命長輕、耐振動、壽命長 2、液晶顯示器件（、液晶顯示器件（LCD） 在兩層做有鑲嵌電極或交叉電在兩層做有鑲嵌電極或交叉電 極的玻璃板之間夾一層液晶材料，極的玻璃板之間夾一層液晶材料， 當板上各點加有不同電場時，各相當板上各點加有不同電場時，各相 應(yīng)點上的液晶材料即隨外加電場的應(yīng)點上的液晶材料即隨外加電場的 大小而改變晶體特殊分子結(jié)構(gòu)，從大小而改變晶體特殊分子結(jié)構(gòu)，從 而改變這些特殊分子光學特性。利而改變這些特殊分子光學特性。利 用這一原理制成的顯示器件叫液晶用這一原理制成的顯示器件叫液晶 顯示器件。顯示器

6、件。 液晶顯示 由于液晶顯示器件為非發(fā)光型由于液晶顯示器件為非發(fā)光型 顯示器件，所以只有在光亮的環(huán)境顯示器件，所以只有在光亮的環(huán)境 中才能觀察液晶顯示器的內(nèi)容，由中才能觀察液晶顯示器的內(nèi)容，由 于在較暗的環(huán)境中難于觀察液晶顯于在較暗的環(huán)境中難于觀察液晶顯 示器的內(nèi)容，因此在汽車上所用的示器的內(nèi)容，因此在汽車上所用的 液晶顯示器通常采用白熾燈作為背液晶顯示器通常采用白熾燈作為背 景照明光源。景照明光源。 液晶顯示的優(yōu)點 液晶顯示的優(yōu)點很多，如：工液晶顯示的優(yōu)點很多，如：工 作電壓低（作電壓低（3V左右），功耗非常??；左右），功耗非常??； 顯示面積大、示值清晰，通過濾光顯示面積大、示值清晰，通過濾

7、光 鏡可顯示不同顏色；電極圖形設(shè)計鏡可顯示不同顏色；電極圖形設(shè)計 靈活，設(shè)計成任意顯示圖形的工藝靈活，設(shè)計成任意顯示圖形的工藝 都很簡單。因此在汽車上得到廣泛都很簡單。因此在汽車上得到廣泛 應(yīng)用。應(yīng)用。 液晶顯示的缺點 缺點是液晶為非發(fā)光型物質(zhì)，缺點是液晶為非發(fā)光型物質(zhì)， 白天靠日光顯示，夜間必須使用照白天靠日光顯示，夜間必須使用照 明光源。低溫條件下靈敏度較低，明光源。低溫條件下靈敏度較低， 有時甚至不能正常工作。有時甚至不能正常工作。 3、真空熒光管（VFD） 真空熒光管實際真空熒光管實際 上是一種低壓真空管，上是一種低壓真空管， 它是最常用的數(shù)字顯它是最常用的數(shù)字顯 示器，如下圖所示，示

8、器，如下圖所示， 4、陰極射線管（CRT） 陰極射線管也稱顯象管或陰極射線管也稱顯象管或 電子束管，它是一種特殊的真電子束管，它是一種特殊的真 空管。陰極射線管具有全彩色空管。陰極射線管具有全彩色 顯示、圖象顯示的靈活性大、顯示、圖象顯示的靈活性大、 分辨率和對比度高等特點。且分辨率和對比度高等特點。且 具有具有-50100的工作溫度范的工作溫度范 圍，有微秒級以下的響應(yīng)速度，圍，有微秒級以下的響應(yīng)速度， 所以它是目前顯示圖象質(zhì)量最所以它是目前顯示圖象質(zhì)量最 高的一種顯示器件。高的一種顯示器件。 陰極射線管 陰極射線管作為汽車電子儀表陰極射線管作為汽車電子儀表 顯示器件，體積太大。盡管扁平型顯

9、示器件，體積太大。盡管扁平型 的陰極射線管已經(jīng)實用化，但仍嫌的陰極射線管已經(jīng)實用化，但仍嫌 太長、太重，不便安裝。另外，陰太長、太重，不便安裝。另外，陰 極射線管還要采用極射線管還要采用10kv以上的高壓，以上的高壓， 不僅安全性差，而且對其它電子電不僅安全性差，而且對其它電子電 器有很大的無線電干擾。器有很大的無線電干擾。 二、顯示方法 發(fā)光二極管、液晶顯示器件與發(fā)光二極管、液晶顯示器件與 真空熒光顯示器等均可以用以下數(shù)真空熒光顯示器等均可以用以下數(shù) 種顯示方法提供給駕駛員。種顯示方法提供給駕駛員。 1、字符段顯示法、字符段顯示法 字符段顯示法通常是真空熒光字符段顯示法通常是真空熒光 管、發(fā)

10、光二極管或液晶顯示器采用管、發(fā)光二極管或液晶顯示器采用 的方法。它是一種利用七段、十四的方法。它是一種利用七段、十四 段或十六小線段進行數(shù)字或字符顯段或十六小線段進行數(shù)字或字符顯 示的方法。示的方法。 用七段小線段可以組成數(shù)字 09 用七段小線段顯示 的數(shù)字09 用十四段小線段可以組成數(shù) 字09，與字母oz 2、點陣顯示法 點陣是一組成行和成列排列的點陣是一組成行和成列排列的 元件，有元件，有7行行5列、列、9行行7列等。點陣列等。點陣 元素可為獨立發(fā)光的二極管或液晶元素可為獨立發(fā)光的二極管或液晶 顯示，或是真空熒光管顯示的獨立顯示，或是真空熒光管顯示的獨立 熒屏。熒屏。 2、點陣顯示法 電子

11、電路供電照明各點陣元素，電子電路供電照明各點陣元素， 數(shù)字數(shù)字09和字母和字母AZ可由各種元素可由各種元素 組合而成，如圖組合而成，如圖8-14所示為發(fā)光二所示為發(fā)光二 極管組成的極管組成的57點陣顯示板。點陣顯示板。 發(fā)光二極管 組成的57 點陣顯示板 如圖8-15所示為57 矩陣代 表的一些數(shù)字與字母。 3、特殊符號顯示法、特殊符號顯示法 真空熒光管與液晶顯示器還可真空熒光管與液晶顯示器還可 取代數(shù)字與字母，顯示特殊符號。取代數(shù)字與字母，顯示特殊符號。 如圖如圖8-16所示為電子儀表顯示板顯所示為電子儀表顯示板顯 示的示的ISO (國際標準化組織國際標準化組織)符號。符號。 電子儀表顯示板

12、顯示油量和 水溫的特殊符號。 4、圖形顯示法 用桿圖進行油量等 顯示的方法，如圖 8- 25 所示。 第四節(jié) 數(shù)字儀表舉例 w1、分裝式、分裝式 w燃油表燃油表 電子燃油表可以隨時測量并顯電子燃油表可以隨時測量并顯 示汽車油箱內(nèi)的燃油情況，一般采示汽車油箱內(nèi)的燃油情況，一般采 用柱狀或其它圖形方式來提醒駕駛用柱狀或其它圖形方式來提醒駕駛 員油箱內(nèi)可用的剩余燃油量。如下員油箱內(nèi)可用的剩余燃油量。如下 圖所示圖所示 。 燃 油 表 燃 油 表 圖圖827 圖8-28所示為微機控制的燃 油表系統(tǒng)構(gòu)成。 2、單片機控制的儀表 組合式數(shù)字儀表組合式數(shù)字儀表 圖圖8-29所示為單片機控制的汽車所示為單片機控制的汽車 智能組合儀表基本組成，它由汽車智能組合儀表基本組成，它由汽車 工況采集、單片機控制及信號處理、工況采集、單片機控制及信號處理、 顯示器等系統(tǒng)組成。顯示器等系統(tǒng)組成。 圖829 3、綜合信息系統(tǒng) 把各種儀表、報警裝置以及把各種儀表、報警裝置以及 舒適性控制器組合到一起而形成綜舒適性控制器組合到一起而形成綜 合信息系統(tǒng)。合信息系統(tǒng)。 這種信息系統(tǒng)可以是簡單的組這種信息系統(tǒng)可以是簡單的組 合，如單純計算燃油經(jīng)濟性、存油合，如單純計算燃油經(jīng)濟性、存油 能行駛的距離和剩余油量的計算器。能行駛的距離和剩余油量的計算器。 也可以是對各種信息進行