汽車智能化組合儀表設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)
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摘要:伴隨著近年來我國人民生活水平逐漸提高，對于出行的品質(zhì)也在日益提升。因此，我國也大力發(fā)展汽車電子技術(shù)，不斷豐富和賦予了汽車組合儀表更多功能。現(xiàn)階段所研發(fā)出的汽車智能儀表組合，結(jié)合微控制器和CAN總線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，使汽車儀表可以與車輛其它電控單元實(shí)現(xiàn)信息交互，不僅為駕駛員提供傳統(tǒng)儀表所具有的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，其顯示內(nèi)容更加豐富全面，更人性化地滿足了駕駛需求。本文主要通過對汽車智能化組合儀表的軟硬件結(jié)構(gòu)介紹。以期讓更多學(xué)者了解到這一領(lǐng)域，從而進(jìn)一步推動我國汽車行業(yè)組合儀表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的發(fā)展。
關(guān)鍵詞:智能;組合儀表;設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
1緒論
我國科技水平逐漸提高的同時帶動了汽車電子技術(shù)的發(fā)展，近些年來汽車電子技術(shù)的應(yīng)用獲得了顯著的成效。汽車儀表作為汽車的重要部件之一。它不僅為駕駛員提供行車過程的各種數(shù)據(jù)，還可以第一時間發(fā)現(xiàn)不安全的因素以及不可預(yù)料的故障，從而減少事故發(fā)生的頻率保障駕駛員的安全。近年來國內(nèi)對汽車電子技術(shù)的深入研究，給予了汽車組合儀表更廣闊的發(fā)展空間和功能拓展。相對于一些傳統(tǒng)的汽車組合儀表來說，汽車智能組合儀表采用數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，在實(shí)際生產(chǎn)中具有低成本、效率高的優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中滿足了駕駛員對舒適度，可視度，多功能便捷性以及安全性能的要求，其技術(shù)達(dá)到國際同類產(chǎn)品水平，其功能更加強(qiáng)大，數(shù)據(jù)處理速度更加快速，抗干擾能力更強(qiáng)，圖文顯示信息更加方便快捷，豐富的內(nèi)容給人以生動活潑的直觀感受。
2系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)
汽車智能組合儀表它所涉及的功能主要包括傳統(tǒng)儀表的基本功能、車載信息的采集處理和顯示、故障警示以及CAN總線通信等。這就使得智能組合儀表不光要去通過傳感器或者駕駛中的信息，還要使用相關(guān)線路和車載控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。從而根據(jù)車輛信息采取的不同類型來進(jìn)行模擬量、開關(guān)量和脈沖量等形式的分類。爭取現(xiàn)階段我們所開發(fā)設(shè)計(jì)的儀表形式來進(jìn)行綜合測評和考慮。
3汽車組合儀表的硬件設(shè)計(jì)及軟件設(shè)計(jì)
3．1硬件設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段我國所研發(fā)出的智能汽車組合儀表主要總線式儀表，具有網(wǎng)絡(luò)管理和診斷功能，根據(jù)我國近些年來的調(diào)查在實(shí)際應(yīng)用方面車輛的系統(tǒng)采用模板化設(shè)計(jì)的思想對儀表進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要包括控制器以及顯示屏、電源燈結(jié)構(gòu)。以步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動指針，通過LED點(diǎn)亮方式、聲音提示及屏顯方式提示各類報警信息。指針驅(qū)動指針包括車速表里程表，部分儀表水溫表、燃油表的依然使用電機(jī)驅(qū)動指針。報警燈主要包括:遠(yuǎn)光燈、近光燈、左右轉(zhuǎn)向燈、霧燈、緊急燈、充電指示燈、安全帶未系，安全氣囊、限速指示，變速箱故障警告、預(yù)熱、柴慮積水、油量低、尿素液位低、胎壓報警燈禁止再生燈、車身防盜鎖、后視鏡加熱、坡道保持指示、駕駛員警告、換擋提醒、OBD、PTO、ECO、EDC、GPF、ABS、EBD、EPS等報警提示燈;屏顯內(nèi)容包含如下信息:時間顯示;檔位顯示;累計(jì)里程;百公里瞬時油耗;瞬時油耗;胎壓檢測信息;TripA小計(jì)里程，油耗;TripB小計(jì)里程，油耗;續(xù)航里程;剩余保養(yǎng)里程;平均車速;巡航車速等各類信號彈屏報警。3．2軟件設(shè)計(jì)。在對軟件方面設(shè)計(jì)的同時要注重對應(yīng)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)在一開始進(jìn)行運(yùn)作的過程中要先進(jìn)行優(yōu)化處理。這一方面的處理主要是針對串口、定時器、中斷等。之后要對顯示器進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置進(jìn)而進(jìn)行到開機(jī)狀態(tài)，這樣也可以進(jìn)行正常的顯示工作。每次操作的過程中，可以對兩組字符進(jìn)行對應(yīng)顯示。在這之后，就可以不斷地對數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)的信息分析和顯示。系統(tǒng)的主要功能是對于整個程序進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理?？梢詫⑦@種系統(tǒng)劃分為幾個模塊，通過這些模塊的不同組合可以進(jìn)行具體的操作。系統(tǒng)在開機(jī)之后，可以進(jìn)行信息的顯示對具體的信息進(jìn)行處理，最終達(dá)到所設(shè)計(jì)的目的和最優(yōu)效果。對于智能汽車組合儀表軟件方面的設(shè)計(jì)主要涉及到了主程序和一些子程序的組合。在這之中主程序?qū)τ谙到y(tǒng)初始化以及資源方面的分配調(diào)度方面，都起到了重要的管理作用。而子程序主要對于每個部分的硬件模板進(jìn)行相關(guān)功能的優(yōu)化處理。這個系統(tǒng)主要采用了C語言和循環(huán)體+中斷的軟件結(jié)合分配設(shè)計(jì)。一開始要對于主程序和外部的設(shè)備進(jìn)行全局變量的初始化。在這之后，要對各個程序完成的狀態(tài)進(jìn)行信息的采集處理、步進(jìn)電機(jī)的信息進(jìn)行計(jì)算、對各個指示燈進(jìn)行控制。這種新型的儀表還有一些先進(jìn)的功能，例如它可以待機(jī)。讓汽車在停止運(yùn)作的過程中，或者是不需要儀表盤進(jìn)行工作時就可以進(jìn)行待機(jī)模式，達(dá)到節(jié)能省時的效果，減少對于能量的消耗。但是當(dāng)需要進(jìn)行大規(guī)模的工作時就可以重新啟動機(jī)器進(jìn)行正常的運(yùn)作。
4汽車儀表的前景展望
首先伴隨著現(xiàn)階段我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的逐漸提升，加速了數(shù)字化、信息化時代的進(jìn)程。對于智能儀表盤的研發(fā)迫在眉睫，智能汽車儀表的應(yīng)用也是我國科技廣泛使用的一個體現(xiàn)。智能儀表不僅實(shí)現(xiàn)了車輛運(yùn)行信息的圖形化、數(shù)字化顯示，還具有數(shù)據(jù)存儲再現(xiàn)功能;不僅具有集成度高、可靠性高、可視性好、功能豐富和人機(jī)交互能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn);還具有儀表的嵌入式系統(tǒng)平臺資源豐富，良好的可擴(kuò)展性和通用性，人性化的設(shè)計(jì)使車輛狀態(tài)加直觀，安全系數(shù)更高。
5結(jié)語
這篇文章主要通過對于汽車儀表硬件結(jié)構(gòu)和軟件方面的進(jìn)行一個簡單的概述。同時，也可以看到汽車儀表的設(shè)計(jì)方案基本實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)階段我國對于汽車使用方面的需求。在一定程度上保證了司機(jī)的行車安全，減少了故障的發(fā)生。它的信息化以及智能化程度也達(dá)到了儀表設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)的基本目標(biāo)。更加合理化地顯示各項(xiàng)信息，更好地滿足人們在出行之中的實(shí)際應(yīng)用和需求。
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［3］余志生．汽車?yán)碚摚本?機(jī)械工業(yè)出版社，2011．42
作者:賈麗娜 單位:南京申華汽車電子有限公司
