一种基于pwm信号的水温采集系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于PWM信号的水温采集系统，其包括：水温传感器，用于采集发动机冷却系统中的水温；发动机控制器，用于将所述水温转换为PWM信号，并使所述PWM信号的占空比与所述水温相对应；PWM信号处理电路，用于对所述PWM信号进行处理；仪表控制器，用于获取处理后的PWM信号的占空比，并控制水温表显示与所述占空比相对应的水温。本实用新型所述的PWM信号的水温采集系统将水温传感器采集到的水温信息转换为PWM信号进行传输，此种数字信号输出方式极大增强了系统的抗干扰能力。
【专利说明】—种基于PWM信号的水温采集系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及信号检测【技术领域】，尤其涉及一种基于PWM信号的水温采集系统。
【背景技术】
[0002]传统的商用汽车组合仪表是采用阻值信号来计算水温的，集成于传感器本身的地线通过螺栓与发动机壳体共地，传感器的信号端连接水温表的信号端，但是在实际应用中会出现仪表地和发动机搭铁出现地漂移，从而导致水温表指示的水温虚高，给客户带来一定的困扰。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于PWM信号的水温米集系统。
[0004]为实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0005]一种基于PWM信号的水温采集系统，包括:
[0006]水温传感器，用于采集发动机冷却系统中的水温；
[0007]发动机控制器，用于将所述水温转换为PWM信号，并使所述PWM信号的占空比与所述水温相对应；
[0008]PWM信号处理电路,用于对所述PWM信号进行处理；
[0009]仪表控制器，用于获取处理后的PWM信号的占空比，并控制水温表显示与所述占空比相对应的水温。
[0010]优选的是，所述PWM信号的频率为50Hz。
[0011]优选的是，所述发动机控制器为有源控制器，所述PWM信号处理电路包括第一滤波电容、第一分压电阻、第二分压电阻、第二滤波电容和三极管，其中:
[0012]所述PWM信号从所述PWM信号处理电路的信号输入端输入,所述信号输入端经过所述第一滤波电容接地，所述信号输入端还经过所述第一分压电阻连接所述三极管的基极；
[0013]所述三极管的基极还分别经过所述第二分压电阻和所述第二滤波电容接地，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极的引出端为所述PWM信号处理电路的信号输出端，所述处理后的PWM信号从所述信号输出端输出。
[0014]优选的是，所述发动机控制器为无源控制器，所述PWM信号处理电路包括开关二极管、上拉电阻、第三分压电阻、第四分压电阻和第三滤波电容，其中:
[0015]所述PWM信号从所述PWM信号处理电路的信号输入端输入,所述信号输入端连接所述开关二极管的负极，所述开关二极管的正极经过所述上拉电阻连接直流电源；
[0016]所述开关二极管的正极连接所述第三分压电阻的第一端，所述第三分压电阻的第二端分别经过所述第四分压电阻和所述第三滤波电容接地，所述第三分压电阻的第二端为所述PWM信号处理电路的信号输出端，所述处理后的PWM信号从所述信号输出端输出。
[0017]优选的是，所述仪表控制器为中央处理器、单片机、数字信号处理器中的一种。
[0018]优选的是，所述水温表的仪表盘包括分布在同一条圆弧上的水温正常刻度线和水温报警刻度线；所述水温正常刻度线与所述圆弧的中心点的第一连线，以及所述水温报警刻度线与所述圆弧的中心点的第二连线的夹角大于等于30°。
[0019]优选的是，所述第一连线与第二连线的夹角等于45°。
[0020]优选的是，所述水温表的仪表盘还包括第一刻度线、第二刻度线和第三刻度线，所述第一刻度线、第二刻度线、水温正常刻度线、水温报警刻度线和第三刻度线依次分布在所述圆弧上；
[0021]所述第一刻度线和第三刻度线分别位于所述圆弧的起点和终点，所述第二刻度线位于所述圆弧总长度的3/8的位置，所述水温正常刻度线位于所述圆弧总长度的1/2的位置，所述水温报警刻度线位于所述圆弧总长度的7/8的位置。
[0022]本实用新型的有益效果在于，所述PWM信号的水温采集系统将水温传感器采集到的水温信息转换为PWM信号进行传输，此种数字信号输出方式极大增强了系统的抗干扰能力；另外，采用本实用新型提供的水温表仪表盘上的刻度标识，由于水温正常刻度线与水温警告刻度线相距较远，不容易给驾驶员造成水温过高的假象，不易引起驾驶员的恐慌。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1示出了本实用新型实施例基于PWM信号的水温采集系统的原理方框图；
[0024]图2示出了本实用新型实施例中PWM信号处理电路的一种电路结构示意图；
[0025]图3示出了本实用新型实施例中PWM信号处理电路的另一种电路结构示意图；
`[0026]图4示出了现有技术中水温表的仪表盘的刻度分布示意图；
[0027]图5示出了本实用新型实施例水温表的仪表盘的刻度分布示意图。
[0028]附图标记说明
[0029]I 水温传感器C2第二滤波电容
[0030]2 发动机控制器Tl三极管
[0031]3 PWM信号处理电路 Zl开关二极管
[0032]4 仪表控制器R3第三分压电阻
[0033]5 水温表R4第四分压电阻
[0034]Cl第一滤波电容R5上拉电阻
[0035]Rl第一分压电阻C3第三滤波电容
[0036]R2第二分压电阻
【具体实施方式】
[0037]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0038]图1示出了本实用新型实施例基于PWM信号的水温采集系统的原理方框图，如图I所示，所述基于PWM信号的水温采集系统包括顺次电连接的水温传感器1，发动机控制器2，PWM信号处理电路3和仪表控制器4。
[0039]其中，所述水温传感器I用于采集发动机冷却系统中的水温；所述发动机控制器2接收水温传感器I发送的水温电信号，并且将水温电信号转换为PWM信号，使所述PWM信号的占空比与所述水温相对应，具体地，假定所述水温取值为P，所述发动机控制器2利用本领域技术人员常规采用的控制程序使所述PWM信号的PWM值为P±X%，特别地，所述发动机控制器2还利用本领域技术人员常规采用的控制程序使得PWM信号的频率为50Hz，该频率较为常用，可以防止高频的窜扰。然后，所述PWM信号处理电路3将所述PWM信号进行处理后输入至仪表控制器4中。
[0040]所述仪表控制器4优选为中央处理器、单片机、数字信号处理器中的一种，仪表控制器4根据处理后的PWM信号获取当前的水温，具体地，仪表控制器4根据处理后的PWM信号的占空比，利用PWM信号的占空比与水温的对应关系，反推出当前的水温，然后所述仪表控制器4控制水温表5显示该水温。这里，所述仪表控制器4每隔IOms采集一个周期内处理后的PWM信号相邻两次上升沿或下降沿，然后根据相邻上升沿或下降沿的时间间隔计算出占空比，然后仪表控制器4根据所述占空比反推出当前的水温，然后所述仪表控制器4控制水温表5显示该水温。特别地，如果仪表控制器4持续2s未接收处理后的PWM信号，则仪表控制器4控制水温表5的指针归零。值得说明的是，所述仪表控制器4根据时间间隔计算占空比，以及根据占空比反推出水温的过程中所采用的控制程序为本领域技术人员常规采用的控制程序。
[0041]如图2所示，是本实用新型实施例中PWM信号处理电路3的一种电路结构示意图，所述发动机控制器2为有源控制器，从而发动机控制器2输出的PWM信号为有源信号，在此种情况下，所述PWM信号处理电路3包括第一滤波电容Cl、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2、第二滤波电容C2和三极管Tl，其中:
[0042]所述PWM信号从所述PWM信号处理电路3的信号输入端输入，所述信号输入端经过所述第一滤波电容Cl接地，所述信号输入端还经过所述第一分压电阻Rl连接所述三极管Tl的基极。
[0043]所述三极管Tl的基极还分别经过所述第二分压电阻R2和所述第二滤波电容C2接地，所述三极管Tl的发射极接地，所述三极管Tl的集电极的引出端为所述PWM信号处理电路3的信号输出端,所述处理后的PWM信号从所述信号输出端输出。
[0044]通过上述PWM信号处理电路3，从发动机控制器2输出的有源信号——PWM信号顺次地经过第一次电容滤波、电阻分压、第二次电容滤波和三极管Tl开关放大，形成处理后的PWM信号。
[0045]如图3所示，是本实用新型实施例中PWM信号处理电路3的另一种电路结构示意图，所述发动机控制器2为无源控制器，从而发动机控制器2输出的PWM信号为无源信号，在此种情况下，所述PWM信号处理电路3包括开关二极管Z1、上拉电阻R5、第三分压电阻R3、第四分压电阻R4和第三滤波电容C3，其中:
[0046]所述PWM信号从所述PWM信号处理电路3的信号输入端输入，所述信号输入端连接所述开关二极管Zl的负极，所述开关二极管Zl的正极经过所述上拉电阻R5连接直流电源(例如12V)。[0047]所述开关二极管Zl的正极连接所述第三分压电阻R3的第一端，所述第三分压电阻R3的第二端分别经过所述第四分压电阻R4和所述第三滤波电容C3接地，所述第三分压电阻R3的第二端为所述PWM信号处理电路3的信号输出端，所述处理后的PWM信号从所述信号输出端输出。
[0048]通过上述PWM信号处理电路3，从发动机控制器2输出的无源信号——PWM信号顺次地经过开关二极管Zl的开关作用后，通过所述上拉电阻R5钳位在高电平，然后经过电阻分压和电容滤波，形成处理后的PWM信号。
[0049]图4示出了现有技术中水温表5的仪表盘的刻度分布示意图，如图4所示，现有技术中水温表5的仪表盘上标记有6个刻度线,6个刻度线分布在一段120°的圆弧上,此6个刻度线在圆弧上的具体分布位置以及各自代表的水温值请参照下表:
[0050]表1
[0051]
【权利要求】
1.一种基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于，包括: 水温传感器，用于采集发动机冷却系统中的水温； 发动机控制器，用于将所述水温转换为PWM信号，并使所述PWM信号的占空比与所述水温相对应； PWM信号处理电路，用于对所述PWM信号进行处理； 仪表控制器，用于获取处理后的PWM信号的占空比，并控制水温表显示与所述占空比相对应的水温。
2.根据权利要求1所述的基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于，所述PWM信号的频率为50Hz。
3.根据权利要求1所述的基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于，所述发动机控制器为有源控制器，所述PWM信号处理电路包括第一滤波电容、第一分压电阻、第二分压电阻、第二滤波电容和三极管，其中: 所述PWM信号从所述PWM信号处理电路的信号输入端输入，所述信号输入端经过所述第一滤波电容接地，所述信号输入端还经过所述第一分压电阻连接所述三极管的基极； 所述三极管的基极还分别经过所述第二分压电阻和所述第二滤波电容接地，所述三极管的发射极接地，所述三极管的集电极的引出端为所述PWM信号处理电路的信号输出端，所述处理后的PWM信号从所述信号输出端输出。
4.根据权利要求1所述的基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于，所述发动机控制器为无源控制器，所述PWM信号处理电路包括开关二极管、上拉电阻、第三分压电阻、第四分压电阻和第三滤波电容，其中: 所述PWM信号从所述PWM信号处理电路的信号输入端输入，所述信号输入端连接所述开关二极管的负极，所述开关二极管的正极经过所述上拉电阻连接直流电源； 所述开关二极管的正极连接所述第三分压电阻的第一端，所述第三分压电阻的第二端分别经过所述第四分压电阻和所述第三滤波电容接地，所述第三分压电阻的第二端为所述PWM信号处理电路的信号输出端,所述处理后的PWM信号从所述信号输出端输出。
5.根据权利要求1所述的基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于，所述仪表控制器为中央处理器、单片机、数字信号处理器中的一种。
6.根据权利要求1所述的基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于，所述水温表的仪表盘包括分布在同一条圆弧上的水温正常刻度线和水温报警刻度线；所述水温正常刻度线与所述圆弧的中心点的第一连线，以及所述水温报警刻度线与所述圆弧的中心点的第二连线的夹角大于等于30°。
7.根据权利要求6所述的基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于，所述第一连线与第二连线的夹角等于45°。
8.根据权利要求7所述的基于PWM信号的水温采集系统，其特征在于， 所述水温表的仪表盘还包括第一刻度线、第二刻度线和第三刻度线，所述第一刻度线、第二刻度线、水温正常刻度线、水温报警刻度线和第三刻度线依次分布在所述圆弧上； 所述第一刻度线和第三刻度线分别位于所述圆弧的起点和终点，所述第二刻度线位于所述圆弧总长度的3/8的位置，所述水温正常刻度线位于所述圆弧总长度的1/2的位置，所述水温报警刻度线位于所述圆弧总长度的7/8的位置。
【文档编号】B60K35/00GK203666404SQ201420005348
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】胡燕娇, 邓华, 赖嘉涛 申请人:安徽江淮汽车股份有限公司