专利名称：一种电子高度表的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子测量仪表，特别是一种电子高度表。
技术背景在很多场合，比如越野吉普车或其它野外考察车辆，特别是一些在高海拔或行进在地势高度相差较大地区的车辆非常需要了解车辆所处位置的海拔高度或者两点之间的高度落差信息，因此在车上配备一个比较精确的高度仪是很有必要的。目前的高度仪采用机械式高度计，而机械式高度计存在环节多，灵敏度低，误差大、故障率高、一致性差的缺陷。
技术内容随着电子技术及传感技术的高速发展，加之半导体硅微细加工技术及加工工艺的不断提高，气压传感的生产成本不断降低，已完成具备研发和采用电子式高度计。本实用新型的目的是提供一种电子高度表，采用电子式高度表取代原有的机械式高度计，提高高度表的可靠性、一致性，具有更高的灵敏度和分辨率，以及更宽的测量范围和温度环境，显示更直观。
它包括恒流源1、气压传感器2、信号处理电路3、单片机4、显示驱动电路5、显示电路6、电源电路7、功能控制电路10和指示灯电路11；所述恒流源1的输出端与所述气压传感器2的电源端相连，为所述气压传感器2提供一个恒定的供电电流源；所述气压传感器2的是一个气压传感器，它的输出端与所述3的气压信号输入端相连；所述信号处理电路3是一个由运算放大器构成的差分放大器，它将来自所述气压传感器2的气压信号差分放大并输出到所述单片机4的一个数据输入端，该单片机4将接收到的信号进行分析计算得到一个海拔高度数值数据或者相对高度的数值数据并将该数据经串行数据线输出到所述显示驱动电路5；所述显示驱动电路5完成对所述显示电路6的显示驱动；所述显示电路6显示数值；所述电源电路7与汽车蓄电池相连，为各部分电路提供电流。
所述电源电路7包括主电源电路8和稳压电源电路9，所述主电源电路8与汽车蓄电池供电端相连接，并将蓄电池电压转换成+5伏直流电源与所述单片机4、功能控制电路10、指示灯电路11的电源端相连；同时将由蓄电池电压降压后的电压端与所述显示驱动电路5、显示电路6的电源端相连；所述稳压电源电路9将蓄电池电源电压稳压后与所述1的供电流相连，还包括一个为所述恒流源1和气压传感器2提供正、负5伏供电电源的直流电压变换电路。
它还包括一个雷达信号输入端13和一个倒车提醒电路12；所述雷达信号输入端13与所述单片机4的一个数据输入端相连，接收车后障碍物的距离信号，并由该单片机4处理后输出一个数值数据并根据需要送至所述显示驱动电路5；所述单片机4的一个提醒控制信号与所述倒车提醒电路12相连，在汽车倒车时发光声音报警。
由于采用了电子式气压传感器，引入了单片机进行分析计算和数据处理，使本实用新型的高度表具有比机械式高度计更高的灵敏度和可靠性，反应速度也更快。
图1为本实用新型电路原理框图；
图2为具体实施方式
的包括恒流源1、气压传感器2的电路原理图；图3为具体实施方式
的包括信号处理电路3、单片机4、显示驱动电路5、显示电路6等在内的的电路原理图。
其中1、恒流源 2、气压传感器 3、信号处理电路 4、单片机 5、显示驱动电路 6、显示电路 7、电源电路 8、主电源电路 9、稳压电源电路 10、功能控制电路 11、指示灯电路 12、倒车提醒电路 13、雷达信号输入端具体实施方式
如图1-3所示它包括恒流源1、气压传感器2、信号处理电路3、单片机4、显示驱动电路5、显示电路6、电源电路7、功能控制电路10和指示灯电路11；所述恒流源1的输出端与所述气压传感器2的电源端相连，为所述气压传感器2提供一个恒定的供电电流源；所述气压传感器2的是一个气压传感器，它的输出端与所述3的气压信号输入端相连；所述信号处理电路3是一个由运算放大器构成的差分放大器，它将来自所述气压传感器2的气压信号差分放大并输出到所述单片机4的一个数据输入端，该单片机4将接收到的信号进行分析计算得到一个海拔高度数值数据或者相对高度的数值数据并将该数据经串行数据线输出到所述显示驱动电路5；所述显示驱动电路5完成对所述显示电路6的显示驱动；所述显示电路6显示数值；所述电源电路7与汽车蓄电池相连，为各部分电路提供电流。
所述电源电路7包括主电源电路8和稳压电源电路9，所述主电源电路8与汽车蓄电池供电端相连接，并将蓄电池电压转换成+5伏直流电源与所述单片机4、功能控制电路10、指示灯电路11的电源端相连；同时将由蓄电池电压降压后的电压端与所述显示驱动电路5、显示电路6的电源端相连；所述稳压电源电路9将蓄电池电源电压稳压后与所述1的供电流相连，还包括一个为所述恒流源1和气压传感器2提供正、负5伏供电电源的直流电压变换电路。
它还包括一个雷达信号输入端13和一个倒车提醒电路12；所述雷达信号输入端13与所述单片机4的一个数据输入端相连，接收车后障碍物的距离信号，并由该单片机4处理后输出一个数值数据并根据需要送至所述显示驱动电路5；所述单片机4的一个提醒控制信号与所述倒车提醒电路12相连，在汽车倒车时发光声音报警。
所述恒流源1由运算放大器U2A、分别连接于运放U2A正向输入端与+5V电源之间的电阻器R43和电源地之间的电阻器R44以及连接于该U2A的输出端与反向输入端之间的电阻器R45构成；所述气压传感器2电型号为NPP301的气压传感器及其调零电阻VR2和电阻器R49构成；所述信号处理电路3由运算放大器U2B、U2C及其外围电阻器和电容器构成；所述单片机4由型号为PIC16F819的单片机及其外围电路构成；所述功能控制电路10由可复位按钮开关SW2构成，该按钮开关SW2的一端接高电平，另一端与所述单片机4的一个输入端相连，并通过一个电阻器R4与电源地相连；所述指示灯电路11包括分别串联在所述单片机4的一个高度类型指示输出端和地之间的由发光二极管LED3、电阻器R2和发光二极管LED4、电阻器R3构成两个串联指示电路；所述显示驱动电路5包括两个显示驱动集成电路；所述显示电路6是一个型号为VFD的显示集成电路。
单片机4接收气压传感器的气压数据分析处理后得出高度数据，并根据功能控制电路的按键开关SW2按动的次数判断需要送出数据是相对高度还是海拔高度并由显示驱动电路驱动显示电路显示相应的数值，同时指示灯电路中的LED3或LED4显示点亮，指示不同的高度类型。
本实用新型采用真空萤光显示屏VFD作为电子高度表的显示器，VFD的功耗低、线条细腻、高度高、色彩鲜艳华丽、图形的设计自由度大、显示面积较大。VFD与目前发展前景较好的LCD(液晶)相比，其温度适应范围更宽，响应时间更快，对比度更明显。VFD与其他显示器件CRT(阴极躲线管)、PDP(等离子显示器)、ELD(场致发光显示器)、ECD(电致变色显示器)相比，则分别在高度、颜色、响应时间、工作电压或造价，具有更为明显的优势。因此，在国内外汽车上，应用显普遍的电子显示器件是VFD。
本实用新型的电子式高度表与机械式高度计相比，具有明显优点，如更高的可靠性，更好的一致性，更高的灵敏度，更高的辨率，更宽的测量范围和温度环境，显示更直观，成本相差无儿，采用电子式高度计亦符合技术的发展趋势。
权利要求1.一种电子高度表，其特征在于它包括恒流源(1)、气压传感器(2)、信号处理电路(3)、单片机(4)、显示驱动电路(5)、显示电路(6)、电源电路(7)、功能控制电路(10)和指示灯电路(11)；其中所述恒流源(1)的输出端与所述气压传感器(2)的电源端相连；所述气压传感器(2)的气压信号输出端与所述信号处理电路(3)气压信号输入端相连；所述信号处理电路(3)是一个由运算放大器构成的将来自所述气压传感器(2)的气压信号差分放大并输出到所述单片机(4)的一个数据输入端的差分放大器，将接收到的信号进行分析计算得到一个海拔高度数值数据或者相对高度的数值数据的单片机(4)的数据输出端经串行数据线与完成对所述显示电路(6)的显示驱动的显示驱动电路(5)相连；为各部分电路提供电流的所述电源电路(7)与汽车蓄电池相连。
2.如权利要求1的一种电子高度表，其特征在于所述电源电路(7)包括将蓄电池电压转换成+5伏直流电源的主电源电路(8)和稳压电源电路(9)，所述主电源电路(8)与汽车蓄电池供电端相连接，与所述单片机(4)、功能控制电路(10)、指示灯电路(11)的电源端相连；同时将由蓄电池电压降压后的电压端与所述显示驱动电路(5)、显示电路(6)的电源端相连；将蓄电池电源电压稳压的所述稳压电源电路(9)与所述恒流源(1)的供电端相连，还包括一个为所述恒流源(1)和气压传感器(2)提供正、负5伏供电电源的直流电压变换电路。
3.如权利要求1的一种电子高度表，其特征在于它还包括一个雷达信号输入端(13)和一个倒车提醒电路(12)；接收车后障碍物的距离信号的所述雷达信号输入端(13)与所述单片机(4)的一个数据输入端相连，单片机(4)的一个数值数据输出端与所述显示驱动电路(5)相连；所述单片机(4)的一个提醒控制信号输出端与所述倒车提醒电路(12)相连。
4.如权利要求1或2或3的一种电子高度表，其特征在于所述恒流源(1)由运算放大器U2A、分别连接于运放U2A正向输入端与+5V电源之间的电阻器R43和电源地之间的电阻器R44以及连接于该U2A的输出端与反向输入端之间的电阻器R45构成；所述气压传感器(2)电型号为NPP301的气压传感器及其调零电阻VR2和电阻器R49构成；所述信号处理电路(3)由运算放大器U2B、U2C及其外围电阻器和电容器构成；所述单片机(4)由型号为PIC16F819的单片机及其外围电路构成；所述功能控制电路(10)由可复位按钮开关SW2构成，该按钮开关SW2的一端接高电平，另一端与所述单片机(4)的一个输入端相连，并通过一个电阻器R4与电源地相连；所述指示灯电路(11)包括分别串联在所述单片机(4)的一个高度类型指示输出端和地之间的由发光二极管LED3、电阻器R2和发光二极管LED4、电阻器R3构成两个串联指示电路；所述显示驱动电路(5)包括两个显示驱动集成电路；所述显示电路(6)是一个型号为VFD的显示集成电路。
专利摘要一种电子高度表，包括恒流源、气压传感器、信号处理电路、单片机、显示驱动电路、显示电路、电源电路、功能控制电路和指示灯电路，恒流源的输出端与气压传感器的电源端相连；气压传感器的气压信号输出端与信号处理电路相连；信号处理电路由运算放大器构成，将来自气压传感器的气压信号差分放大并输出到单片机数据输入端，将接收到的信号进行分析计算得到一个海拔高度数值数据或者相对高度的数值数据的单片机的数据输出端经串行数据线与完成对所述显示电路的显示驱动的所述显示驱动电路相连；为各部分电路提供电流的所述电源电路与汽车蓄电池相连。它可靠性高，一致性好，灵敏度和分辨率高，测量范围宽，显示更直观。
文档编号G01C5/00GK2739578SQ20042003618
公开日2005年11月9日 申请日期2004年6月11日 优先权日2004年6月11日
发明者李孝平, 刘南山, 李志强, 吴海浪 申请人:株洲九天汽车仪表有限公司