CN105235521A

CN105235521A - 基于can总线的汽车组合仪表

Info

Publication number: CN105235521A
Application number: CN201510725861.0A
Authority: CN
Inventors: 刘航
Original assignee: SHENZHEN SHIJINGDA TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN SHIJINGDA TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2015-11-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2016-01-13

Abstract

一种基于CAN总线的汽车组合仪表，包括中央处理器（1）、CAN总线通信模块（2）、步进电机指示装置（3）和LCD显示器（4），所述中央处理器（1）从所述CAN总线通信模块（2）获取CAN总线上的信息，经处理后供步进电机指示装置（3）和LCD显示器（4）显示，所述步进电机指示装置（3）和LCD显示器（4）显示的信息至少有一种信息是相同的。本发明可将至少对于车速信息，在LCD上采用虚拟指针显示，与用步进电机指针指示互为备份，以达到一项显示设备失效，而另一种设备还能正常显示，达到提高仪表盘的稳定性和可靠性的目的。

Description

基于CAN总线的汽车组合仪表

技术领域

本发明涉及一种基于CAN总线的汽车组合仪表。

背景技术

在车辆行驶过程中，为使驾驶员及时了解并掌握汽车的运行状态，一般会在驾驶室设置一个汽车仪表，用来显示车辆的各种信息和状态，如车速、行驶里程、发动机转速、发动机冷却液温度、发动机机油压力、油箱剩余燃油、蓄电池电压、汽车刹车系统贮气瓶压力，以及各种指示报警信息等。

传统的汽车仪表以机械方式为主,通讯方式以线束为主。其不足之主要处体现在:一是信号传输线路多;二是电磁干扰大;三是仪表体积大;四是显示精度不高;五是不能实现电控汽车的CAN总线信息共享。

为了克服上述问题，有人提出了基于CAN总线的LCD仪表，这种基于CAN总的数字式显示仪表，主要有两种结构，一种纯数字式的LCD仪表，这种仪表虽然具有使用CAN总线实现显示信息的传送,共享车上其它模块处理的信息,使车内布线简单;传输及显示信息可靠;仪表体积小的优点，但是，这种仪表由于采用纯数字式的显示，使人看起来眼花瞭乱，没有机械式仪表直观；另一种是组合式汽车仪表，这种仪表还是基于CAN总线，但是，它把部分重要信息，如车速、发动机转速、油量、刹车汽压等的人机交换采用数字控制的步进电机（也可以用伺服电机），将采用指针式的指示，而其它信息分别采用LCD或/和LED显示，这种组合仪表较好地利用LCD显示的可更改性，以适应不同的车型的需要，同时，又对常用信息采用指针指示，兼顾了驾驶员的使用习惯。

但是，现有的组合仪表，用步进电机指针指示驾驶员所需信息的一部分，用LCD和/或LED显示驾驶员所需信息的另一部分，两类信息是分别独立显示的。但是，一旦用步进电机指针指示的部分出现故障，而使驾驶员不知所措。本发明是将至少对于车速信息，在LCD上采用虚拟指针显示，与用步进电机指针指示互为备份，以达到一项显示设备失效，而另一种设备还能正常显示，提高仪表盘的稳定性和可靠性的目的。

发明内容

为了克服上述问题，本发明提供一种基于CAN总线的汽车组合仪表，该仪表可将至少对于车速信息，在LCD上采用虚拟指针显示，与用步进电机指针指示互为备份，以达到一项显示设备失效，而另一种设备还能正常显示，达到提高仪表盘的稳定性和可靠性的目的。

本发明的技术方案是：提供一种基于CAN总线的汽车组合仪表，包括中央处理器、CAN总线通信模块、步进电机指示装置和LCD显示器，所述中央处理器从所述CAN总线通信模块获取CAN总线上的信息，经处理后供步进电机指示装置和LCD显示器显示，所述步进电机指示装置和LCD显示器显示的信息至少有一种信息是相同的。

作为对本发明的改进，所述中央处理器按下述方法工作：

11、上电开始；

12、中央处理器进入待机模式；

13、检测外部唤醒条件是否为钥匙信号，如果是唤醒中央处理器，中央处理器进入正常工作模式14；如果否，返回第12步；

15、中央处理器通过I/O口检测按键消息，如果正常，则返回第11步，如果不正常，则提示报警；

16、中央处理器通过模数转换器检测制动气压消息，并刷新步进电机指针指示参数；

17、中央处理器通过CAN通过模块检测发动机消息、故障消息和电池电量消息并刷新相关参数，对于行车速度至少要同步刷新LCD屏和步进电机指针指示的行车速度参数；

18、检测胎压消息并刷新；

20、检测车灯消息；

21检测是否关机，如果是，保存数据，进入低功耗模式，返回第11步，如果否，从CAN总获取唤醒消息，则中央处理器进入第22步；

22、重复15至21步。

作为对本发明的改进，还包括I/O检测器，用于对MENU键、SET键、FAULT键、VIDEO键、UP键和/或DOWN键进行检测。

作为对本发明的改进，还包括模数转换器，用于对车辆前、后的制动气压进行实时检测。

作为对本发明的改进，还包括一个以上的摄像头，至少对前门、后门或/和车内状态进行监视，并通过切换开关和解码器输送给LCD显示。

作为对本发明的改进，还包括LED指示装置，用于对车辆车灯、驻车刹和车门关闭状态进行显示。

作为对本发明的改进，还包括蜂鸣器，对车辆故障进行实时报警。

作为对本发明的改进，所述CAN通信模块包括第一芯片IC5，所述第一芯片IC5的第一脚和第四脚通过第一电阻R117、第二电阻R118、第三电阻R119、第四电阻R120、第五电阻R178和第六电阻R179，与CAN输入端CANRXI和CAN输出端CANTX1连接，所述第一芯片IC5的第二脚接地，所述第一芯片IC5的第三脚接正5伏电源+5_STBY,并在第二脚与第三脚之间设有第一电容C37和第二电容C38;所述第一芯片IC5的第五脚与并联的第五电阻R178和第六电阻R179中点连接；所述第一芯片IC5的第六脚通过第七电阻R5与并联的第五电阻R178和第六电阻R179中点连接；所述第一芯片IC5的第七脚与第一接头TP13连接；所述第一芯片IC5的第八脚为出错信号输出脚；所述第一芯片IC5的第九脚和第十脚分别通过第八电阻R30和第九电阻R31与正5伏电源+5_STBY连接；所述第一芯片IC5的第十一脚通过第三电容C38接地；所述第一芯片IC5的第十二脚通过第一电感L16一侧线圈和第十电阻R39后与CAN1L脚连接；所述第一芯片IC5的第十三脚通过第一电感L16另一侧线圈和第十一电阻R40后与CAN1H脚连接；在所述第十三脚、第十二脚与第十一脚之间分别通过第十二电阻R34和第十三电阻R33连接；所述第一芯片IC5的第十四脚通过并联的第十四电阻R53和第十五电阻R32,分别与CAN1_STB0脚和CAN1_STB1脚连接。

作为对本发明的改进，相同的信息是行车速度。

作为对本发明的改进，还包括用于读取和写入数据的可擦写存储器和用临时调用文件的内部存储器。

本发明由于采用了在实体步进电机指示与虚似的LCD指针显示对于驾驶员所需的重要信息进行相互备份设置的设置，这样可以大大志提高仪表盘的稳定性和可靠性；此外，中央处理器采用特别的工作方式，可以大大地提高中央处理器的工作速率及稳定性；采用特别CAN总线通信模块电路，可以提高CAN通过模块的抗干忧能力。

附图说明

图1是本发明的硬件部分的结构示意图。

图2是图1所示结构的产品正面结构示意图。

图3为本发明的工作方示的方框结构示意图。

图4为本发明中的CAN总线通过模块的电路原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

请参见图1、图2和图3，图1至图3揭示的是一种基于CAN总线的汽车组合仪表100，包括中央处理器1、CAN总线通信模块2、步进电机指示装置3和LCD显示器4，所述中央处理器1从所述CAN总线通信模块2获取CAN总线上的信息，经处理后供步进电机指示装置3和LCD显示器4显示，所述步进电机指示装置3和LCD显示器4显示的信息至少有一种信息是相同的。

本发明中，所述中央处理器1按下述方法工作：

（11）、上电开始；

（12）、中央处理器进入待机模式；

（13）、检测外部唤醒条件是否为钥匙信号，如果是唤醒中央处理器，中央处理器进入正常工作模式（14）；如果否，返回第（12）步；

（15）、中央处理器通过I/O口检测按键消息，如果正常，则返回第（11）步，如果不正常，则提示报警；

（16）、中央处理器通过模数转换器检测制动气压消息，并刷新步进电机指针指示参数；

（17）、中央处理器通过CAN通过模块检测发动机消息、故障消息和电池电量消息并刷新相关参数，对于行车速度至少要同步刷新LCD屏和步进电机指针指示的行车速度参数；

（18）、检测胎压消息并刷新；

（20）、检测车灯消息；

（21）、检测是否关机，如果是，保存数据，进入低功耗模式，返回第（11）步，如果否，从CAN总获取唤醒消息，则中央处理器进入第（22）步；

（22）、重复（15）至（21）步。

如此工作，可以大大地提高中央处理器的工作速率及稳定性。

本发明中，还包括I/O检测器5，用于对MENU键51、SET键52、FAULT键53、VIDEO键54、UP键55、DOWN键56和/或VIDEO键进行检测，其中UP键是用来作为上一条值加法功能，DOWN键是用来作为上一条值减法功能；RESET键57是重置功能。

本发明中，还包括模数转换器6，用于对车辆前、后的制动气压进行实时检测，本发明中的模数转换器为现有技术，在本发明中对其电路不作重复叙述。

本发明中，还包括一个以上的摄像头7，具体实施中，可以采用三个摄像头分别对车前门、后门或/和车内状态进行监视，平时状态下LCD显示行车状态信息，必要时，可以通过人工切换开关或开关门输入信号，将摄像头与解码器71和LCD连通，从而通过LCD显示摄像头的信息，必要时，还可以在LCD没有显示摄像头所摄的信息时，可以将摄像头所摄信息存入硬盘，以供后面调用。

本发明中，还包括LED指示装置21，通过中央处理器1分别对不同LED灯的控制，可以用于对车辆车灯，如转弯灯，防雾灯，前灯，后灯等、驻车刹和车门关闭状态进行显示。

本发明中，还包括蜂鸣器8，可以对车辆故障进行实时报警。

请参见图4，本发明所述CAN通信模块可以包括第一芯片IC5，所述第一芯片IC5的第一脚和第四脚通过第一电阻R117、第二电阻R118、第三电阻R119、第四电阻R120、第五电阻R178和第六电阻R179，与CAN输入端CANRXI和CAN输出端CANTX1连接，所述第一芯片IC5的第二脚接地，所述第一芯片IC5的第三脚接正5伏电源+5_STBY,并在第二脚与第三脚之间设有第一电容C37和第二电容C38;所述第一芯片IC5的第五脚与并联的第五电阻R178和第六电阻R179中点连接；所述第一芯片IC5的第六脚通过第七电阻R5与并联的第五电阻R178和第六电阻R179中点连接；所述第一芯片IC5的第七脚与第一接头TP13连接；所述第一芯片IC5的第八脚为出错信号输出脚；所述第一芯片IC5的第九脚和第十脚分别通过第八电阻R30和第九电阻R31与正5伏电源+5_STBY连接；所述第一芯片IC5的第十一脚通过第三电容C38接地；所述第一芯片IC5的第十二脚通过第一电感L16一侧线圈和第十电阻R39后与CAN1L脚连接；所述第一芯片IC5的第十三脚通过第一电感L16另一侧线圈和第十一电阻R40后与CAN1H脚连接；在所述第十三脚、第十二脚与第十一脚之间分别通过第十二电阻R34和第十三电阻R33连接；所述第一芯片IC5的第十四脚通过并联的第十四电阻R53和第十五电阻R32,分别与CAN1_STB0脚和CAN1_STB1脚连接。

本发明中，相同的信息是行车速度，也就是说，可以将行车速度20即通过LCD显示，也通过步进电机指针式的显示，当然，根据需要也可以通过更改设置LCD显示内容，达到与其它步进电机指针显示内容，例如本发明中，共设有五个步进电机指针式显示内，车速、发动机转速、前、后制动气压显示和电池电量显示，LCD显示的相同可以从这五个中选其一项或多项都是可以的。

本发明中，还包括用于读取和写入数据的可擦写存储器9，当车辆关机时，可以将数据保存到可擦写存储器9中，以供调用，在车辆正常使用中，中央处理器可以将临时文件，调到内部存储器10中供用。

本发明中的电源58可以采用储电池。

显然，本领域内技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims

1.一种基于CAN总线的汽车组合仪表，包括中央处理器（1）、CAN总线通信模块（2）、步进电机指示装置（3）和LCD显示器（4），所述中央处理器（1）从所述CAN总线通信模块（2）获取CAN总线上的信息，经处理后供步进电机指示装置（3）和LCD显示器（4）显示，其特征在于，所述步进电机指示装置（3）和LCD显示器（4）显示的信息至少有一种信息是相同的。

2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，所述中央处理器（1）按下述方法工作：

（11）、上电开始；

（12）、中央处理器进入待机模式；

（18）、检测胎压消息并刷新；

（20）、检测车灯消息；

（21）检测是否关机，如果是，保存数据，进入低功耗模式，返回第（11）步，如果否，从CAN总获取唤醒消息，则中央处理器进入第（22）步；

（22）、重复（15）至（21）步。

3.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，还包括I/O检测器，用于对MENU键、SET键、FAULT键、VIDEO键、UP键和/或DOWN键进行检测。

4.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，还包括模数转换器，用于对车辆前、后的制动气压进行实时检测。

5.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，还包括一个以上的摄像头，至少对前门、后门或/和车内状态进行监视，并通过切换开关和解码器输送给LCD显示。

6.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，还包括LED指示装置，用于对车辆车灯、驻车刹和车门关闭状态进行显示。

7.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，还包括蜂鸣器，对车辆故障进行实时报警。

8.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，所述CAN通信模块包括第一芯片（IC5），所述第一芯片（IC5）的第一脚和第四脚通过第一电阻（R117）、第二电阻（R118）、第三电阻（R119）、第四电阻（R120）、第五电阻（R178）和第六电阻（R179），与CAN输入端（CANRXI）和CAN输出端（CANTX1）连接，所述第一芯片（IC5）的第二脚接地，所述第一芯片（IC5）的第三脚接正5伏电源（+5_STBY）,并在第二脚与第三脚之间设有第一电容（C37）和第二电容（C38）;所述第一芯片（IC5）的第五脚与并联的第五电阻（R178）和第六电阻（R179）中点连接；所述第一芯片（IC5）的第六脚通过第七电阻（R5）与并联的第五电阻（R178）和第六电阻（R179）中点连接；所述第一芯片（IC5）的第七脚与第一接头（TP13）连接；所述第一芯片（IC5）的第八脚为出错信号输出脚；所述第一芯片（IC5）的第九脚和第十脚分别通过第八电阻（R30）和第九电阻（R31）与正5伏电源（+5_STBY）连接；所述第一芯片（IC5）的第十一脚通过第三电容（C38）接地；所述第一芯片（IC5）的第十二脚通过第一电感（L16）一侧线圈和第十电阻（R39）后与CAN1L脚连接；所述第一芯片（IC5）的第十三脚通过第一电感（L16）另一侧线圈和第十一电阻（R40）后与CAN1H脚连接；在所述第十三脚、第十二脚与第十一脚之间分别通过第十二电阻（R34）和第十三电阻（R33）连接；所述第一芯片（IC5）的第十四脚通过并联的第十四电阻（R53）和第十五电阻（R32）,分别与CAN1_STB0脚和CAN1_STB1脚连接。

9.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，相同的信息是行车速度。

10.根据权利要求1或2所述的基于CAN总线的汽车组合仪表，其特征在于，还包括用于读取和写入数据的可擦写存储器和用临时调用文件的内部存储器。