蒲慶文 陳新 黃建威 吳超群

摘要：傳統(tǒng)機械指針式汽車組合儀表無法滿足不斷增加的需要在儀表盤上顯示的信息，以嵌入式微控制器為核心的數(shù)字化儀表將是必然的發(fā)展趨勢。設計一款以嵌入式系統(tǒng)為核心的數(shù)字液晶儀表盤系統(tǒng)，該儀表盤以嵌入式微處理器為核心，對電動汽車的各種信息狀態(tài)，如電池電壓、溫度、車速等參數(shù)進行采集，通過LCD液晶顯示屏顯示出來。實驗結(jié)果表明此種儀表盤相比較傳統(tǒng)的汽車儀表盤有更好的顯示效果。

關鍵詞：汽車儀表；LCD；ARM開發(fā)；uc/GUI；CAN總線

中圖分類號：U463.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2012）34-8311-05

1概述

隨著電子技術的發(fā)展，新型傳感器和電子器件的出現(xiàn)，汽車儀表技術得到飛躍發(fā)展，目前通用汽車圖形儀表顯示屏有插接顯示屏、兩個帶有中心量程的顯示屏[1]。全面可配置的數(shù)字液晶顯示屏僅在部分概念車上使用。如今液晶顯示屏價格下降以及相應的嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展，這使基于圖形用戶界面的解決方案在價格上變得現(xiàn)實。電動汽車相比較普通的汽車，駕駛員需要掌握的信息將更加的多，儀表盤是最重要的人機界面組成之一，并且就放在駕駛員面前供其隨時查看，因此對于汽車廠商來說是這一個非常重要的差異化特征。液晶顯示屏在該領域被駕駛者認為具有附加價值，因為它被認為是一種高科技產(chǎn)品[2]。

2總體系統(tǒng)設計

汽車儀表負責汽車記錄和顯示汽車的各種數(shù)據(jù)，其中有車速、轉(zhuǎn)速、水溫、油量、指示燈狀態(tài)等[3]。本設計汽車儀表盤需要處理的信息有：車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速，電池電量，水溫，單次里程，總里程，日期、實時時鐘，左、右轉(zhuǎn)向燈以及車門、安全帶等指示信號。本儀表盤總設計框圖如圖1所示。本設計以STM32F103ZET6微控制器為核心處理器，CAN總線為通信機制，完成信息的采集、處理和顯示。汽車速度、電機轉(zhuǎn)速通過各自傳感器脈沖信號測量獲得，通過處理器處理，從而控制指針的偏轉(zhuǎn)。水溫、油量、溫度分別從AD轉(zhuǎn)換器獲得信號，通過處理器處理，再通過串口發(fā)送數(shù)據(jù)至LCD模塊顯示。其它開關量（轉(zhuǎn)向、剎車等）通過CAN總線主節(jié)點來獲取，通過總線傳送給處理器處理，進而在LCD上顯示相應的狀態(tài)。

3硬件設計

3.1電源模塊

一般轎車中蓄電池電壓為12V[4]，而儀表中的外圍芯片一般需要5V電源供電，所以需要電壓調(diào)整，將12V電源轉(zhuǎn)為5V。選用L4979D轉(zhuǎn)換芯片，電壓調(diào)整電路如圖2所示。設計中選擇6個100Ω，可使L4979D正常工作；D1、D2防止反向電壓對其造成損害，起到保護作用。