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CAN总线的汽车仪表系统硬件系统设计方案
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2017-11-21
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系统的设计原则
一个应用系统开发方案的好坏，和开发者对系统本身的了解程度有密切的关系，当还不完全了解系统需求的时候，就开始进行开发工作是盲目的和不切合实际的。当代汽车对工况信息的显示要求越来越高，要求汽车组合仪表提供信息量大，显示直观、清晰、稳定，而且要求响应速度快，显示精度高哪］。本课题根据汽车电气设备基本技术条件和汽车仪表基本技术条件，同时结合系统的设计思路和方案，提出了以下设计原则：
（l）作为驾驶员与车辆进行信息交流的界面要简洁和直接方便，使驾驶员在不需要分神的情况下能很方便地了解相关信息。
（2）系统必须能够及时准确地提供大量的信息，要求显示信息速度快，部分信号要求实时反映。
（3）必须满足汽车仪表的基本技术条件。在交通现状复杂的情况下，面对路途颠簸、冰雪、酷暑和高原，保证系统在环境变化方面有较高的可靠性和稳定性。
（4）在电子技术快速发展的时代，预留软硬件后续发展空间。防止系统在功能设计变化微小时，而对设计电路和程序做很大的修改与调整。
（5）系统要有良好的经济性与实用性，以市场需求作为产品开发的导向。界面要满足驾驶舒适性，设计的仪表板在车内部有美化作用。
3.2系统的功能需求分析
汽车组合仪表不作为信号的发生单元向外部发出信息，只根据人们对汽车仪表的信息显示的需求，将分布在汽车车身上的各部件信号传输到仪表上，实时反映汽车各部件当前的工作状态，使驾驶员能及时准确的了解汽车当前的状态，从而保证汽车可靠安全的行驶的重任。同时还作为中继站，将传感器直接传递过来的信息经过MCU通过CAN总线传递给其他电控单元。本仪表开发工作首先从外围功能需求分析入手，从而构架出系统功能结构图，再从功能结构图进行对功能模块的设计，根据功能模块选择合适的MCU和外围电子元器件，最后根据各电器元件特征进行程序软件的开发与调试。本课题所研究的汽车组合仪表主要实现的功能有：
注：在功能指示灯中，按照汽车操纵件信号装置的标志（GB4094一1999）划分为三种颜色，分别为绿色：正常运行指示;黄色：警告标志;红色：危险报警标志。
3.3系统技术方案
根据表3一l的功能设计分析，首先，仪表要作为CAN网络上的一个节点，接收来自CAN网络上发动机、变速箱、ABS等节点传输的信息，还要完成以下参数的采集工作任务 ，具体有：发动机转速与车速的脉冲信号，电压表、燃油表、轮胎气压的模拟信号（其中的水温表和机油压力表是发动机的ECU通过CAN总线传递信号）。同时单片机还要完成时钟显示和按键调节、仪表板背光亮度调节、当前里程清零等动能。部分状态指示灯的开关信号和传感器的信号在本仪表总成中并没有通过单片机来进行控制，而采用直接由外部电器开关和传感部件对其状态进行控制 。
一个应用系统开发方案的好坏，和开发者对系统本身的了解程度有密切的关系，当还不完全了解系统需求的时候，就开始进行开发工作是盲目的和不切合实际的。当代汽车对工况信息的显示要求越来越高，要求汽车组合仪表提供信息量大，显示直观、清晰、稳定，而且要求响应速度快，显示精度高哪］。本课题根据汽车电气设备基本技术条件和汽车仪表基本技术条件，同时结合系统的设计思路和方案，提出了以下设计原则：
（l）作为驾驶员与车辆进行信息交流的界面要简洁和直接方便，使驾驶员在不需要分神的情况下能很方便地了解相关信息。
（2）系统必须能够及时准确地提供大量的信息，要求显示信息速度快，部分信号要求实时反映。
（3）必须满足汽车仪表的基本技术条件。在交通现状复杂的情况下，面对路途颠簸、冰雪、酷暑和高原，保证系统在环境变化方面有较高的可靠性和稳定性。
（4）在电子技术快速发展的时代，预留软硬件后续发展空间。防止系统在功能设计变化微小时，而对设计电路和程序做很大的修改与调整。
（5）系统要有良好的经济性与实用性，以市场需求作为产品开发的导向。界面要满足驾驶舒适性，设计的仪表板在车内部有美化作用。
3.2系统的功能需求分析
汽车组合仪表不作为信号的发生单元向外部发出信息，只根据人们对汽车仪表的信息显示的需求，将分布在汽车车身上的各部件信号传输到仪表上，实时反映汽车各部件当前的工作状态，使驾驶员能及时准确的了解汽车当前的状态，从而保证汽车可靠安全的行驶的重任。同时还作为中继站，将传感器直接传递过来的信息经过MCU通过CAN总线传递给其他电控单元。本仪表开发工作首先从外围功能需求分析入手，从而构架出系统功能结构图，再从功能结构图进行对功能模块的设计，根据功能模块选择合适的MCU和外围电子元器件，最后根据各电器元件特征进行程序软件的开发与调试。本课题所研究的汽车组合仪表主要实现的功能有：
注：在功能指示灯中，按照汽车操纵件信号装置的标志（GB4094一1999）划分为三种颜色，分别为绿色：正常运行指示;黄色：警告标志;红色：危险报警标志。
3.3系统技术方案
根据表3一l的功能设计分析，首先，仪表要作为CAN网络上的一个节点，接收来自CAN网络上发动机、变速箱、ABS等节点传输的信息，还要完成以下参数的采集工作任务 ，具体有：发动机转速与车速的脉冲信号，电压表、燃油表、轮胎气压的模拟信号（其中的水温表和机油压力表是发动机的ECU通过CAN总线传递信号）。同时单片机还要完成时钟显示和按键调节、仪表板背光亮度调节、当前里程清零等动能。部分状态指示灯的开关信号和传感器的信号在本仪表总成中并没有通过单片机来进行控制，而采用直接由外部电器开关和传感部件对其状态进行控制 。
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