嵌入式車載虛擬儀表的設(shè)計(jì).pdf

1、汽車儀表是駕駛員與車輛進(jìn)行信息交流的重要接口和界面，它是安全行駛和經(jīng)濟(jì)行駛不可缺少的裝置。早期，汽車上裝備的儀表均是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)模擬顯示，它們存在精度低、響應(yīng)慢、顯示信息量少、信息顯示方式單一等缺點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的日漸成熟、汽車電子的發(fā)展、和嵌入式技術(shù)的廣泛應(yīng)用，對(duì)儀表的數(shù)字化和多信息綜合顯示已成一種重要的發(fā)展趨勢(shì)。本文將嵌入式計(jì)算機(jī)技術(shù)，虛擬儀器技術(shù)和CAN總線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)引入到車載儀表中，設(shè)計(jì)、研制了嵌入式車載虛擬儀表。該儀表通過

2、下位機(jī)各智能節(jié)點(diǎn)實(shí)時(shí)采集車況信息并通過CAN總線將各節(jié)點(diǎn)連接和進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。上位機(jī)將獲得的車況信息處理后，將常規(guī)信息顯示與異常信息顯示相結(jié)合，并充分發(fā)揮虛擬儀器功能與參數(shù)能自動(dòng)定義、動(dòng)態(tài)畫面可視性強(qiáng)的特點(diǎn)，采用模擬、數(shù)字等多種方式對(duì)工況信息進(jìn)行綜合顯示，并對(duì)超限工況報(bào)警和自動(dòng)記憶存儲(chǔ)，對(duì)汽車出現(xiàn)的各種異常情況給出緊急處理建議。研究了汽車在行駛過程中各狀態(tài)參量的數(shù)據(jù)采集。主要包括四類：油量、油壓、電壓、水溫、車內(nèi)溫度和車外溫度等6路模擬量

3、，全部車燈的故障檢測(cè)量，車門、車燈、空調(diào)開關(guān)等車上常用開關(guān)量，車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。研究并設(shè)計(jì)了基于CAN總線的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。設(shè)置數(shù)個(gè)智能數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，并將這些節(jié)點(diǎn)用CAN總線連接，而系統(tǒng)的核心處理單元直接從CAN總線上獲得車況信息。將CAN總線技術(shù)引入到汽車儀表的設(shè)計(jì)中，實(shí)現(xiàn)車況數(shù)據(jù)的傳輸，不僅是為了適應(yīng)汽車上惡劣的工作環(huán)境，更主要的是為了與汽車上其它的網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)信息共享。設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于嵌入式PC/104計(jì)算機(jī)的虛擬儀表的上位

4、機(jī)設(shè)計(jì)。采用嵌入式PC/104計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)的核心處理單元，為了方便駕駛員的使用采用了觸摸屏控制方式。編制了車載工況信息采集、處理與顯示程序，將各種車況數(shù)據(jù)，如車速、里程、水溫等等，通過虛擬儀表的形式在顯示終端以直觀、醒目的方式提供給駕駛員。并對(duì)上位機(jī)軟硬件設(shè)計(jì)的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)保護(hù)。系統(tǒng)的核心功能之一就是對(duì)采集的眾多參量進(jìn)行存儲(chǔ)，以便于車輛的科學(xué)管理和交通事故的調(diào)查。嵌入式車載虛擬儀表是對(duì)汽車儀表數(shù)字化和多信息綜合