汽車(chē)電子儀表顯示裝置

第四講汽車(chē)電子儀表顯示裝置汽車(chē)電子儀表1重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉一、汽車(chē)儀表的發(fā)展動(dòng)向當(dāng)今世界，由于汽車(chē)排放、節(jié)能、安全和舒適性等使用性能不斷提高，使得汽車(chē)電子控制程度也越來(lái)越高。汽車(chē)電子控制裝置必須迅速、準(zhǔn)確地處理各種信息，并通過(guò)電子儀表顯示出來(lái)，使駕駛員及時(shí)了解并掌握汽車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)，妥善處理各種情況?，F(xiàn)在，汽車(chē)的故障診斷、全球?qū)Ш胶投ㄎ幌到y(tǒng)的大量、復(fù)雜的信息服務(wù)已開(kāi)始大量裝備到汽車(chē)上，汽車(chē)電子儀表作為信息顯示終端能夠完成這些任務(wù)。汽車(chē)電子儀表顯示裝置不僅具有能提供大量、復(fù)雜的信息的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有高精度和高可靠性、一表多用的功能、外形設(shè)計(jì)美觀(guān)自由度高、滿(mǎn)足小型、輕量化的要求等特點(diǎn)，因此電子儀表顯示裝置成為現(xiàn)代汽車(chē)的發(fā)展新潮流，具有非常廣闊的發(fā)展空間。汽車(chē)電子儀表2重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉1、未來(lái)的車(chē)用電子儀表化。傳統(tǒng)儀表一般是機(jī)電式模擬儀表，只能提供汽車(chē)運(yùn)行中必要而又少量的數(shù)據(jù)信息，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足現(xiàn)代汽車(chē)新技術(shù)、高速度的要求。汽車(chē)儀表的功能已不僅僅是單純的指示，而是通過(guò)對(duì)汽車(chē)各部件參數(shù)的監(jiān)測(cè)和微處理機(jī)配套，從而達(dá)到控制汽車(chē)各種運(yùn)行工況的目的。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，多功能高精度、高靈敏度、讀數(shù)直觀(guān)的電子數(shù)字顯示及圖像顯示的儀表已不斷地在汽車(chē)上應(yīng)用，汽車(chē)電子化儀表將逐步取代常規(guī)的機(jī)電儀表。汽車(chē)電子儀表3重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉汽車(chē)電子儀表4重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉2、計(jì)算機(jī)終端顯示器未來(lái)汽車(chē)儀表發(fā)展趨勢(shì)，就充分應(yīng)用光技術(shù)和機(jī)、電一體化技術(shù)，并突出現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，其功能將極大拓寬，指示形式將演變成計(jì)算機(jī)終端顯示器。隨著顯示器件，如液晶顯示器件的性能，特別是工作溫度范圍的拓寬，在價(jià)格進(jìn)一步降低的前提下，汽車(chē)儀表的功能將被極大地拓寬，形式將發(fā)生根本改變，外觀(guān)上就是一個(gè)高清晰度的計(jì)算機(jī)顯示器。汽車(chē)電子儀表5重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉3、未來(lái)汽車(chē)儀表拓寬功能。汽車(chē)儀表的功能將不局限于現(xiàn)在的車(chē)速、里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量、水溫、方向燈指示，可能增添一些功能，比如帶ECU的汽車(chē)儀表智能化：能指示安全系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，如輪胎氣壓、制動(dòng)裝置、安全氣囊、安全帶等，這些信號(hào)傳輸形式，將不再是簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)直流信號(hào)，而是包含反映這些安全裝置工作狀態(tài)較多信息的調(diào)制信號(hào)，供ECU讀取，以便ECU能準(zhǔn)確地綜合判斷這些安全裝置的工作狀態(tài)，并給出故障顯示提醒駕駛員，或指導(dǎo)維修人員排除故障。將防盜系統(tǒng)納入汽車(chē)儀表ECU的監(jiān)管下，如車(chē)門(mén)、后行李箱等處防盜鎖指紋識(shí)別開(kāi)啟系統(tǒng)，防撬振動(dòng)報(bào)警裝置，防盜點(diǎn)火起動(dòng)裝置等。汽車(chē)電子儀表6重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉4、未來(lái)的汽車(chē)儀表系統(tǒng)，正向“綜合信息系統(tǒng)”的方向發(fā)展。這種儀表系統(tǒng)以液晶顯示器為基礎(chǔ)，車(chē)內(nèi)通信與互聯(lián)網(wǎng)相連，乘員室內(nèi)各操縱件通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行控制。汽車(chē)收音機(jī)、DVD光播放機(jī)和音響設(shè)備等構(gòu)成乘員室配置部分。構(gòu)成信息通信系統(tǒng)的主要部件有：漫游器、移動(dòng)電話(huà)、電子郵件和國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)終端、視頻或電子游戲中控臺(tái)等。系統(tǒng)的主要功能有：導(dǎo)航、音響、通信、遠(yuǎn)程微機(jī)通信和信息處理等。汽車(chē)電子儀表7重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉5、電光學(xué)技術(shù)在汽車(chē)儀表上得到廣泛應(yīng)用儀表是駕駛員與汽車(chē)進(jìn)行信息交流的重要接口和界面。隨著現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)和電子技術(shù)的發(fā)展，汽車(chē)中各種系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)日趨復(fù)雜，汽車(chē)行駛和各部分工作狀況的信息量顯著增加。同時(shí)，出于對(duì)汽車(chē)環(huán)保、安全性、經(jīng)濟(jì)性、智能化要求的提高，汽車(chē)駕駛員需要更多、更迅速地了解汽車(chē)運(yùn)行的各種信息，使得汽車(chē)電子儀表向信息顯示中心發(fā)展，它是駕駛員信息系統(tǒng)重要的組成部分。汽車(chē)電子儀表代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械或電氣機(jī)械式模擬儀表已成為發(fā)展的趨向。汽車(chē)電子儀表8重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉二、電子顯示技術(shù)就是薄型平面電子顯示器技術(shù)做成的汽車(chē)平面儀表板顯示數(shù)字及信息，十分清晰明了，它代替了以往模擬顯示的車(chē)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表等，使駕駛者在開(kāi)車(chē)的同時(shí)，仍然可以清楚地看到儀表數(shù)字及其他信息的變動(dòng)。它反應(yīng)速度快、指示準(zhǔn)確、圖形設(shè)計(jì)靈活、數(shù)字清晰、可視性能好、集成化程度高、可靠性強(qiáng)、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。由于沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，反應(yīng)快，可靠性高，其布置靈活緊湊，并有最佳顯示形式。顯示和內(nèi)照明器件選用高效冷光源發(fā)光器件，導(dǎo)光系統(tǒng)更多體現(xiàn)出光學(xué)領(lǐng)域的新技術(shù)。CCD攝像后視系統(tǒng)，改用電子攝像顯示后視系統(tǒng)，駕駛員的視野范圍將更寬。自動(dòng)導(dǎo)航和定位系統(tǒng)，它可能也是未來(lái)汽車(chē)儀表上不可缺少的部分，包括GPS和電子地圖等。具備完善的通訊系統(tǒng)，將來(lái)汽車(chē)上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)與公共互連網(wǎng)相連，以便充分共享信息資源，處理通訊作業(yè)將是汽車(chē)儀表計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作內(nèi)容的一部分。汽車(chē)電子儀表9重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉電子儀表有用電子顯示器件和高壓驅(qū)動(dòng)器集成電路，既提高了測(cè)試精度，又可將數(shù)字信息輸入汽車(chē)微機(jī)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了車(chē)速與里程等參數(shù)的數(shù)據(jù)分析和計(jì)算，使汽車(chē)具有更多的自控功能。轉(zhuǎn)速表、電壓表、燃油表、油壓表和水溫表則采用線(xiàn)性集成電路，方便配接各類(lèi)電子傳感器件。汽車(chē)電子儀表將成為一個(gè)集感覺(jué)、識(shí)別、分析、信息庫(kù)存、適應(yīng)和控制六大功能于一體的，提供車(chē)輛行駛信息、保障安全駕駛的智能化系統(tǒng)。汽車(chē)電子儀表面板，采用微機(jī)采集處理不同傳感器信號(hào)，不僅可把各種傳感器檢測(cè)到信息，如車(chē)速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等顯示出來(lái)，而且還能把經(jīng)微機(jī)處理、計(jì)算、分析后的信息，如燃油消耗和行車(chē)?yán)锍痰染C合信息顯示出來(lái)。另外，帶有診斷程序的汽車(chē)微機(jī)還能在汽車(chē)行駛過(guò)程中，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系及行駛系等各機(jī)件的運(yùn)行情況，及時(shí)顯示出故障診斷的警告信息，駕駛員想檢查時(shí)也能隨時(shí)調(diào)出多重顯示，或采用按鈕開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)有選擇的顯示。汽車(chē)電子儀表10重慶大學(xué)汽車(chē)系張偉國(guó)內(nèi)部分分中、高高檔轎車(chē)車(chē)，如一一汽紅旗旗世紀(jì)星星，上汽汽帕薩特特、賽歐歐、奇瑞瑞，長(zhǎng)安安世紀(jì)星星等均配配套使用用步進(jìn)電電動(dòng)機(jī)式式汽車(chē)儀儀表。其其它型號(hào)號(hào)的轎車(chē)車(chē)也正在在配套該該類(lèi)型的的儀表，，步進(jìn)電電動(dòng)式汽汽車(chē)儀表表，將是是未來(lái)一一段時(shí)間間內(nèi)汽車(chē)車(chē)儀表的的主導(dǎo)產(chǎn)產(chǎn)品。隨著電子子技術(shù)的的進(jìn)步，，新型傳傳感器、、新型電電子顯示示器件的的出現(xiàn)，，汽車(chē)電電子儀表表顯示裝裝置得以以迅速發(fā)發(fā)展。微微機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)的儀表表板采用用微機(jī)處處理來(lái)自自傳感器器的信息息，并指指揮儀表表顯示器器。我國(guó)國(guó)的汽車(chē)車(chē)儀表顯顯示裝置置技術(shù)水水平較低低。國(guó)外外發(fā)達(dá)國(guó)國(guó)家普遍遍使用全全數(shù)字式式汽車(chē)儀儀表顯示示裝置，，而且絕絕大部分分是步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)式汽車(chē)車(chē)儀表，，并準(zhǔn)備備向更高高方向發(fā)發(fā)展。雖然國(guó)內(nèi)內(nèi)汽車(chē)儀儀表界一一致看好好全數(shù)字字式汽車(chē)車(chē)儀表，，但其開(kāi)開(kāi)發(fā)還不不具備技技術(shù)條件件。全數(shù)數(shù)字式汽汽車(chē)儀表表，尤其其是步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)式汽車(chē)車(chē)儀表顯顯示裝置置，是當(dāng)當(dāng)今和未未來(lái)一段段時(shí)間汽汽車(chē)儀表表顯示裝裝置的主主導(dǎo)技術(shù)術(shù)，有著著十分廣廣闊的市市場(chǎng)前景景?，F(xiàn)代代汽車(chē)將將會(huì)越來(lái)來(lái)越多地地裝用各各種用途途的電子子化儀表表顯示裝裝置。造造型新穎穎別致和和功能強(qiáng)強(qiáng)大的電電子化儀儀表顯示示裝置，，將是今今后車(chē)用用儀表的的發(fā)展趨趨勢(shì)和潮潮流。汽車(chē)電子子儀表11重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉三、微機(jī)機(jī)型車(chē)用用數(shù)字儀儀表以MCS51單片機(jī)機(jī)為主控控器，以以ADC0809為核核心，以以氣壓、、油壓、、溫度、、霍爾元元件等傳傳感器為為主要外外圍元件件的車(chē)用用數(shù)字儀儀表（VDI））的設(shè)計(jì)計(jì)與實(shí)現(xiàn)現(xiàn)。該儀儀表系統(tǒng)統(tǒng)具有顯顯示直觀(guān)觀(guān)、準(zhǔn)確確，使用用方便可可靠等優(yōu)優(yōu)點(diǎn)，代代表了車(chē)車(chē)用儀表表的最新新發(fā)展趨趨勢(shì)。系統(tǒng)組成成及工作作原理---本系統(tǒng)功功能由硬硬件和軟軟件兩大大部份協(xié)協(xié)調(diào)完成成，硬件件部分主主要完成成各種傳傳感器信信號(hào)的采采集、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換，各各種信息息的顯示示等；軟軟件主要要完成信信號(hào)的處處理及控控制功能能等。---其工作原原理是89C51單片機(jī)依依次查詢(xún)?cè)兏鱾鞲懈衅鞯妮斴敵鲂盘?hào)號(hào)（氣壓壓、油壓壓等模擬擬傳感器器輸出的的模擬信信號(hào)需要要經(jīng)過(guò)ADC0809進(jìn)行模數(shù)數(shù)轉(zhuǎn)換））；然然后89C51對(duì)輸入信信號(hào)進(jìn)行行相應(yīng)處處理后通通過(guò)顯示示模塊44780輸出，同同時(shí)還可可輸出各各種告警警信號(hào)。。汽車(chē)電子子儀表12重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉2硬件構(gòu)構(gòu)成該系統(tǒng)硬硬件主要要包括以以下幾個(gè)個(gè)模塊：：89C51主控控模塊、、傳感器器模塊、、ADC0809模/數(shù)轉(zhuǎn)換換模塊、、44780顯顯示模塊塊等。其其中89C51主要完完成外圍圍硬件的的控制以以及一些些運(yùn)算功功能，傳傳感器完完成信號(hào)號(hào)的采樣樣功能，，ADC0809完成成將模擬擬信號(hào)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成數(shù)數(shù)字信號(hào)號(hào)的功能能，44780顯示模模塊完成成字符、、數(shù)字的的顯示功功能。2.1主主控模模塊系統(tǒng)采用用ATMEL公公司生產(chǎn)產(chǎn)的AT89C51單單片機(jī)，，它帶有有4KB閃速式式存儲(chǔ)器器、128B內(nèi)內(nèi)存，最最大工作作頻率24MHz，同同時(shí)，具具有32條輸入入輸出線(xiàn)線(xiàn)，16位定時(shí)時(shí)/計(jì)數(shù)數(shù)器，5個(gè)中斷斷源，1個(gè)串行行口。2.2溫溫度傳傳感器DS18B20DS18B20是Dallas公司司推出的的單線(xiàn)數(shù)數(shù)字式測(cè)測(cè)溫芯片片，它能能在現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)采集溫溫度數(shù)據(jù)據(jù)，并將將溫度數(shù)數(shù)據(jù)直接接轉(zhuǎn)換成成數(shù)字量量輸出。。DS18B20與AT89C51的接口口電路圖圖如圖2所示，，其中DS18B20工作在在外部電電源供電電方式，，單片機(jī)機(jī)89C51采采用P2.0和和DS18B20通信信。汽車(chē)電子子儀表13重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉2.344780顯顯示模塊塊本系統(tǒng)采采用44780驅(qū)動(dòng)的的LCD，HD44780（（KS0062）是用用低功耗耗CMOS技術(shù)術(shù)制造的的大規(guī)模模點(diǎn)陣LCD控控制器（（兼帶驅(qū)驅(qū)動(dòng)器）），和4bit/8bit微微處理器器相連，，它能使使點(diǎn)陣LCD顯顯示大小小寫(xiě)英文文字母、、數(shù)字和和符號(hào)等等豐富的的信息，，同時(shí)有有較強(qiáng)的的通用性性應(yīng)用，，使用方方便，用用戶(hù)能用用少量元元件就可可組成一一個(gè)完整整點(diǎn)陣LCD系系統(tǒng)，送送入相關(guān)關(guān)的數(shù)據(jù)據(jù)和指令令就可實(shí)實(shí)現(xiàn)所需需的顯示示。汽車(chē)電子子儀表14重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉2.4A/D轉(zhuǎn)換模模塊汽車(chē)電子子儀表15重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉2.5步步進(jìn)電電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)模塊TA8435H是東芝芝公司生生產(chǎn)的單單片正弦弦細(xì)分二二相步進(jìn)進(jìn)電機(jī)驅(qū)驅(qū)動(dòng)專(zhuān)用用芯片，，電路簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，工工作可靠靠。如圖是TA8435H的一個(gè)個(gè)典型應(yīng)應(yīng)用電路路，該電電路用一一片TA8435H來(lái)來(lái)驅(qū)動(dòng)一一個(gè)步進(jìn)進(jìn)電機(jī)，，輸入信信號(hào)有使使能控制制、正反反轉(zhuǎn)控制制和時(shí)鐘鐘輸入，，通過(guò)光光耦可將將驅(qū)動(dòng)器器與輸入入級(jí)進(jìn)行行電隔離離，以起起到邏輯輯電平隔隔離和保保護(hù)作用用；該電電路工作作在1/8細(xì)分分模式（（M1接接高電平平），可可減小低低速時(shí)的的振動(dòng)，，R8和和C1組組成復(fù)位位電路，，D1~D4快快恢復(fù)二二極管可可用來(lái)泄泄放繞組組電流由于REFIN引引腳接高高電平，，因此VNF為為0.8Ｖ，輸輸出級(jí)斬?cái)夭娏髁鳛閂NFF/RNF＝0.8/0.8＝＝1A，，選用不不同的二二相步進(jìn)進(jìn)電機(jī)時(shí)時(shí)，應(yīng)根根據(jù)其電電流大小小選擇合合適的R13和和R14。汽車(chē)電子子儀表16重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉汽車(chē)電子子儀表17重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉2.6測(cè)測(cè)速傳傳感器速度傳感感器是車(chē)車(chē)輛傳感感器中的的易損器器件，所所以測(cè)速速傳感器器可以選選用霍爾爾式，由由霍爾開(kāi)開(kāi)關(guān)、磁磁鐵組成成。其工工作原理理是將霍霍爾開(kāi)關(guān)關(guān)和磁鐵鐵分別安安裝在車(chē)車(chē)架、車(chē)車(chē)輪的適適當(dāng)位置置，車(chē)輛輛行駛時(shí)時(shí)，在磁磁鐵的作作用下，，霍爾開(kāi)開(kāi)關(guān)產(chǎn)生生開(kāi)關(guān)信信號(hào)，通通過(guò)在單單位時(shí)間間對(duì)其計(jì)計(jì)數(shù)可計(jì)計(jì)算出車(chē)車(chē)輛的行行駛的瞬瞬時(shí)速度度，累計(jì)計(jì)開(kāi)關(guān)信信號(hào)可計(jì)計(jì)算出車(chē)車(chē)輛行使使的距離離。它具具有靈敏敏度高、、價(jià)格低低廉、不不易損壞壞等優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)。2.7其其他模擬擬傳感器器氣壓、油油壓、油油量等參參數(shù)的測(cè)測(cè)量采用用模擬傳傳感器，，其輸出出的模擬擬信號(hào)通通過(guò)ADC0809模模數(shù)轉(zhuǎn)換換后輸入入單片機(jī)機(jī)89C51，，經(jīng)過(guò)相相應(yīng)軟件件處理后后輸出。。汽車(chē)電子子儀表18重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉2.8抗抗干擾擾設(shè)計(jì)汽車(chē)、摩摩托車(chē)的的點(diǎn)火系系統(tǒng)有較較強(qiáng)的電電磁干擾擾，另外外車(chē)輛移移動(dòng)性大大，有可可能處于于較強(qiáng)電電磁干擾擾的環(huán)境境中，因因此必須須采取抗抗干擾措措施，否否則系統(tǒng)統(tǒng)難以穩(wěn)穩(wěn)定、可可靠運(yùn)行行。本系系統(tǒng)采用用的是由由硬件和和軟件相相結(jié)合的的抗干擾擾措施。。系統(tǒng)主要要采用了了以下五五個(gè)方面面的抗干干擾措施施。采用抗干干擾電源源：?jiǎn)纹瑱C(jī)系統(tǒng)統(tǒng)經(jīng)過(guò)UA7805C變壓，，然后經(jīng)經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓壓、濾波波得到系系統(tǒng)電源源。另外外給每個(gè)個(gè)集成電電路芯片片都安置置一個(gè)0.01mF的的陶瓷電電容器。。同時(shí)，，要有良良好接地地，數(shù)字字地與模模擬地要要分開(kāi)，，最后只只在一點(diǎn)點(diǎn)相連。。光電隔離離：在I/O通通道上采采用光電電隔離器器，將單單片機(jī)系系統(tǒng)與各各種傳感感器、開(kāi)開(kāi)關(guān)從電電氣上隔隔離開(kāi)來(lái)來(lái)，很大大一部分分干擾可可被阻擋擋。過(guò)壓保護(hù)護(hù)電路：：由限流流電阻和和穩(wěn)壓管管組成，，以防止止引入高高電壓，，損害單單片機(jī)系系統(tǒng)。汽車(chē)電子子儀表19重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉為消除按按鈕動(dòng)作作時(shí)產(chǎn)生生抖動(dòng)干干擾，在在按鍵與與89C51間間加入一一個(gè)Schmitt觸觸發(fā)器74HC14。。模/數(shù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換電路路的抗干干擾措施施：A/D轉(zhuǎn)換輸輸出信號(hào)號(hào)經(jīng)鎖存存器鎖存存后傳送送給單片片機(jī)。CPU抗抗干擾措措施：人人工復(fù)復(fù)位：當(dāng)當(dāng)微處理理器失控控時(shí)，可可使用復(fù)復(fù)位方法法處理，，使程序序自動(dòng)從從0000H開(kāi)開(kāi)始執(zhí)行行。掉電保護(hù)護(hù)：因車(chē)車(chē)輛顛簸簸可能引引起電源源等接觸觸不良，，使系統(tǒng)統(tǒng)陷入混混亂狀態(tài)態(tài)，電源源電壓恢恢復(fù)正常常后，系系統(tǒng)難以以恢復(fù)正正常。系系統(tǒng)應(yīng)該該設(shè)計(jì)掉掉電保護(hù)護(hù)。將掉掉電中斷斷規(guī)定為為高級(jí)中中斷，首首先進(jìn)行行現(xiàn)場(chǎng)保保護(hù)，當(dāng)當(dāng)電源恢恢復(fù)正常常時(shí)，單單片機(jī)重重新復(fù)位位，恢復(fù)復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，，繼續(xù)工工作。至至于程序序跑飛，，可以用用軟件陷陷阱和看看門(mén)狗將將程序拉拉回到復(fù)復(fù)位狀態(tài)態(tài)。汽車(chē)電子子儀表20重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉3軟件件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件件主要由由主程序序、中斷斷子程序序、數(shù)據(jù)據(jù)采集與與A/D轉(zhuǎn)換子子程序、、顯示子子程序、、告警子子程序等等六大模模塊組成成，因?yàn)闉镃語(yǔ)言言編寫(xiě)的的軟件易易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)模塊化化，生成成的機(jī)器器代碼質(zhì)質(zhì)量高、、可讀性性強(qiáng)、移移植好，，所以本本系統(tǒng)的的軟件可可采用C語(yǔ)言編編寫(xiě)，在在KeilVision3Demo版版本的集集成開(kāi)發(fā)發(fā)環(huán)境下下進(jìn)行編編譯連接接。3.1主主程序設(shè)設(shè)計(jì)主程序主主要完成成硬件初初始化、、子程序序調(diào)用等等功能，，主程序序流程圖圖如圖5所。3.2數(shù)數(shù)據(jù)采集集子程序序設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集集與A/D轉(zhuǎn)換換子程序序根據(jù)輸輸入?yún)?shù)數(shù)對(duì)相應(yīng)應(yīng)的模擬擬信號(hào)進(jìn)進(jìn)行采樣樣、量化化及處理理，并將將相應(yīng)信信號(hào)的數(shù)數(shù)值返回回主程序序。3.3顯顯示子程程序設(shè)計(jì)計(jì)顯示子程程序完成成符號(hào)、、數(shù)值的的顯示輸輸出。3.4中中斷子程程序設(shè)計(jì)計(jì)中斷子程程序有三三種中斷斷源：鍵鍵盤(pán)、車(chē)車(chē)輪（一一圈一個(gè)個(gè)中斷脈脈沖）及及掉電保保護(hù)電路路，分別別完成面面板功能能設(shè)置、、測(cè)速功功能和掉掉電保護(hù)護(hù)。3.5告告警子程程序主要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)異常情情況下發(fā)發(fā)出警告告信號(hào)。。汽車(chē)電子子儀表21重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉四、虛擬擬數(shù)字式式汽車(chē)儀儀表信息息系統(tǒng)汽車(chē)儀表表正逐步步向數(shù)字字化和智智能化方方向發(fā)展展，用數(shù)數(shù)字化的的虛擬儀儀表取代代我國(guó)現(xiàn)現(xiàn)階段普普遍采用用的電器器式或電電子式儀儀表已成成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)車(chē)輛自自動(dòng)化的的一個(gè)重重要課題題。虛擬數(shù)字字式汽車(chē)車(chē)儀表信信息系統(tǒng)統(tǒng)不但能能完成普普通智能能儀表的的監(jiān)視顯顯示功能能，還能能實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)輛的定定位導(dǎo)航航、后視視攝影、、網(wǎng)絡(luò)通通訊、影影音娛樂(lè)樂(lè)及汽車(chē)車(chē)黑匣子子等功能能。下面面介紹虛虛擬數(shù)字字式汽車(chē)車(chē)儀表信信息系統(tǒng)統(tǒng)的硬件件構(gòu)成、、人機(jī)界界面及基基于LabVIEW的的軟件實(shí)實(shí)現(xiàn)。汽車(chē)電子子儀表22重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉(一)虛虛擬數(shù)字字式汽車(chē)車(chē)儀表信信息系統(tǒng)統(tǒng)的關(guān)鍵鍵技術(shù)數(shù)據(jù)采集集技術(shù)采集的汽汽車(chē)數(shù)據(jù)據(jù)除導(dǎo)航航用的陀陀螺儀和和里程計(jì)計(jì)等數(shù)據(jù)據(jù)外，為為了解車(chē)車(chē)輛的狀狀況還需需采集汽汽車(chē)主軸軸轉(zhuǎn)速、、輪胎氣氣壓及溫溫度等汽汽車(chē)性能能參數(shù)的的數(shù)據(jù)。。GSM通訊技術(shù)術(shù)要實(shí)現(xiàn)車(chē)車(chē)輛的智智能化，，必須在在車(chē)輛上上建立網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)通訊訊功能。。通訊網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的選選擇是關(guān)關(guān)鍵，它它決定系系統(tǒng)的容容量、可可靠性和和信息中中心監(jiān)控控覆蓋的的范圍。。通訊技技術(shù)的實(shí)實(shí)現(xiàn)可實(shí)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛輛無(wú)線(xiàn)通通訊、移移動(dòng)辦公公及網(wǎng)上上沖浪等等。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)儲(chǔ)儲(chǔ)模塊汽車(chē)各個(gè)個(gè)主要設(shè)設(shè)備的狀狀態(tài)信息息、位置置信息、、速度信信息及負(fù)負(fù)荷等是是判斷事事故發(fā)生生原因的的重要信信息，需需要將停停車(chē)前的的歷史數(shù)數(shù)據(jù)保存存，為便便于數(shù)據(jù)據(jù)的輸出出，采用用非接觸觸的IC卡或移動(dòng)動(dòng)硬盤(pán)USB存儲(chǔ)數(shù)據(jù)據(jù)。這就就是汽車(chē)車(chē)黑匣子子要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)的功能能。虛擬數(shù)字字式儀表表的顯示示技術(shù)虛擬數(shù)字字式儀表表的信息息量非常常大，如如采用傳傳統(tǒng)儀表表的顯示示方法顯顯示，車(chē)車(chē)載的儀儀表數(shù)目目將會(huì)不不斷增多多，使車(chē)車(chē)輛儀表表板顯得得很擁擠擠，也會(huì)會(huì)加大駕駕駛員的的操作難難度，分分散駕駛駛員的注注意力。。車(chē)載虛虛擬數(shù)字字式儀表表將所有有的信息息顯示集集合在一一個(gè)屏幕幕上，并并以分界界面的方方法顯示示，這樣樣將便于于查看信信息，取取消眾多多的儀表表，也使使儀表板板更加美美觀(guān)。汽車(chē)電子子儀表23重慶大學(xué)學(xué)汽車(chē)系系張偉偉(二)系系統(tǒng)的的硬件組組成及人人機(jī)界面面虛擬數(shù)字字式汽車(chē)車(chē)儀表信信息系統(tǒng)統(tǒng)的硬件件構(gòu)成系統(tǒng)硬件件的選用用和組合合原則為為：充分分考慮各各硬件的的兼容性性和性?xún)r(jià)價(jià)比；充充分考慮慮系統(tǒng)的的電磁兼兼容性，，保證系系統(tǒng)能夠夠在比較較惡劣的的電磁環(huán)環(huán)境下正正常工作作；滿(mǎn)足足系統(tǒng)的的基本功功能要求求，并充充分考慮慮系統(tǒng)的的可擴(kuò)展展性和精精簡(jiǎn)性，，預(yù)留若若干可擴(kuò)擴(kuò)展接口口。信息系統(tǒng)由PC機(jī)、外圍硬件件設(shè)備、操作作系統(tǒng)及用戶(hù)戶(hù)的應(yīng)用程序序4部分組成。外外圍硬件設(shè)備備主要由液晶晶顯示器、觸觸摸屏、數(shù)字字I/0數(shù)據(jù)采集卡、、車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳傳感器、蓄電電池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)統(tǒng)、CCD攝像頭、電視視卡、GPS接收器及無(wú)線(xiàn)線(xiàn)上網(wǎng)卡等組組成，虛擬數(shù)數(shù)字式汽車(chē)儀儀表硬件系統(tǒng)統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所所示。汽車(chē)電子儀表表24重慶大學(xué)汽車(chē)車(chē)系張偉汽車(chē)電子儀表表25重慶大學(xué)汽車(chē)車(chē)系張偉虛擬數(shù)字式汽汽車(chē)儀表信息息系統(tǒng)的人機(jī)機(jī)界面集成了虛擬技技術(shù)和數(shù)字技技術(shù)，具備虛虛擬儀表、電電子后視鏡、、故障監(jiān)測(cè)、、運(yùn)行記錄、、GPS車(chē)載載定位、多媒媒體影音、上上網(wǎng)通訊及移移動(dòng)辦公等多多種功能。功功能界面如圖圖2所示。儀表與指示燈燈區(qū)顯示車(chē)速表、、蓄電池電荷荷狀態(tài)表、蓄蓄電池溫度