CN105955110A - 一种全液晶汽车仪表的系统架构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全液晶汽车仪表的系统架构，包括核心处理器CORE、微控制器MCU、第一稳压芯片及第二稳压芯片，微控制器MCU通过第一稳压芯片与电源相联，核心处理器CORE通过第二稳压芯片与电源相联，微控制器MCU与第二稳压芯片相联，微控制器MCU与核心处理器CORE之间进行串口通信，微控制器MCU接收汽车车身的电平信号、电压信号及CAN信号。本发明技术方案可以让信号采集和界面呈现软件单独进行开发，在确定通信协议的基础上，双方无相互依赖，加快了产品开发周期。

Description

一种全液晶汽车仪表的系统架构
技术领域
本发明属于汽车仪表技术领域，具体涉及一种全液晶汽车仪表的系统架构。
背景技术
目前的汽车仪表有纯机械式、局部带有液晶显示的机械式仪表，纯机械式汽车仪表采用机械指针来显示信息。局部带有液晶显示的机械仪表通过机械指针及LED作为信息呈现方式，其比机械式仪表更具优越性。而目前带有液晶显示的机械式仪表，其液晶显示区域较小，通常使用单控制器(8位或16位单片机)便能完成整个功能要求。然而，随着客户多元化的需求、电动汽车的普及、以及部分智能应用，促进了带液晶汽车仪表的发展。但现有此类汽车仪表存在如下两点技术问题：1、可复用性差，平台更换难度大。使用核心小板后，不同的项目，核心小板的电路不用重新设计，节约了设计时间和成本。2、仪表开发界面不够美观。由于现有仪表没有使用大尺寸、高分辨率的液晶屏，即使是小尺寸的屏幕，显示方案通过图片效果简单的叠加而成，制作难度大。因此，作为人机交互主要部件之一，现有的汽车仪表方案已经不能满足高性能和快速开发的要求。
发明内容
为解决现有技术存在的上述问题，本发明公开了一种全液晶汽车仪表的系统架构。
本发明采取如下技术方案：一种全液晶汽车仪表的系统架构，包括核心处理器CORE、微控制器MCU、第一稳压芯片及第二稳压芯片，微控制器MCU通过第一稳压芯片与电源相联，核心处理器CORE通过第二稳压芯片与电源相联，微控制器MCU与第二稳压芯片相联，微控制器MCU与核心处理器CORE之间进行串口通信，微控制器MCU接收汽车车身的电平信号、电压信号及CAN信号。
优选的，第二稳压芯片是带控制端的稳压芯片。
优选的，核心处理器CORE设有以太网接口、TF卡、串口，并与液晶屏相联。
优选的，电源采用12V供电，12V电压经过低压差线性稳压器转换为5V电压，给微控制器MCU供电。
优选的，12V电压经过DC-DC模块将12V转换为4.2V电压，为核心处理器CORE供电。
优选的，12V电压经过第二低压差线性稳压器给液晶屏提供背光电源，并且该电源受微控制器MCU控制。
优选的，微控制器MCU的外围电路包括最小系统电路、EEPROM电路、串口电路、蜂鸣器电路、步进电机、CAN收发电路、RTC、GPIO、模拟信号采集、按键。
优选的，核心处理器CORE的外围电路包括最小系统电路、DDR电路、FLASH电路、UART电路及LCD显示电路。
本发明全液晶汽车仪表的系统架构包括控制器(MCU)、核心处理器(CORE)，通过串口实现处理器与控制器之间的通信，核心处理器与控制器分别采用独立电源芯片供电。核心处理器电路与控制器电路分离，核心处理器及其外围模块单独以核心小板方式，制成通用模块。控制器及其辅助电路、控制电路以底板方式集成，核心小板与底板通过规定接口焊接而成。
本发明在满足实际应用的基础上提出，并在核心处理器平台上引入Linux操作系统，以QT作为汽车仪表界面开发工具，可以利用其优秀的性能，加速软件开发。
相对于传统仪表，本发明技术方案可以让信号采集和界面呈现软件单独进行开发，在确定了通信协议的基础上，双方无相互依赖，加快了产品开发周期。此外，核心处理器可以做成通用模块，在不同车型上，可以通用，节约了开发成本和开发时间。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
图2是本发明实施例1的电路框架图。
图3是本发明实施例2的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
如图1所示，其中，Dasboard指仪表板；UART指MCU与CORE之间的串口通信；CORE指的是核心显示处理芯片；MCU指的是微控制器；PIN指的是车身传递给仪表的电平信号及电压信号；CAN指的是车身与仪表之间的CAN总线通信；PWR CTL指的是MCU给CORE的供电芯片控制信号；12V_V1指的是将12V转V1的稳压芯片；12V_V2指的是12V转V2的带控制端的稳压芯片。
Dasboard仪表板上设有12V_V1稳压芯片、12V_V2带控制端的稳压芯片、MCU及CORE，12V_V1稳压芯片、12V_V2带控制端的稳压芯片都与外界12V电源相联。12V_V1与MCU相联，MCU与车身电平信号及电压信号源相联，MCU通过CAN总线与车身CAN信号源相联。MCU还与12V_V2带控制端的稳压芯片相联。
12V_V2带控制端的稳压芯片与CORE相联，CORE与MCU之间通过UART进行串口通信。
整个系统采用12V供电。由CORE驱动大尺寸液晶显示控制器可以对核心处理器的电源进行控制。CAN及PIN信号采集、处理在控制器上实现，界面显示在核心处理器上实现。
实施例1
如图2所示，在本实施例全液晶汽车仪的系统构架目中，核心处理器采用IMX6，供电电压采用4.2V，控制器采用富士通MB91F522，供电电压为5V。电源芯片12V_V1为BD4275和12V_V2为BD9781。
IMAX6设有以太网接口、TF卡、串口，并与10.1寸液晶屏相联。
整个系统采用12V供电，12V电压经过LDO(low dropout regulator)低压差线性稳压器，转换为5V电压，5V电源给CAN收发器、MCU、EEPROM、RTC时钟、调试接口、缓冲器、以及信号采集电路供电。12V电压经过DC-DC(直流转换为直流)，将12V转换为4.2V电压，为IMX6供电。12V电压经过LDO(低压差线性稳压器)，给10.1寸液晶屏提供背光电源，并且该电源受MCU可控。
MCU主要包括CAN、IIC、RTC、GPIO、Debug以及PPG等，CAN模块通过CAN收发器，与车身CAN信号进行通信，IIC接口实现EEPROM数据的读写，EEPROM采用AT24C02，主要用于存储总里程、故障码、以及配置信息等。RTC接口采用MCU的GPIO进行模拟，用于获取或设置外部实时时钟(DS1302)的时间日期信息。Debug接口可以实现程序的在线仿真与调试、外部的Debug_IF通过接插件实现，当接入接插件后，MCU自动进入调试模式，当拔下接插件时，MCU进入正常运行模式。PPG模块用于输出脉冲信号，控制蜂鸣器发出报警声音。
CAN收发器与CAR接口之间进行CAN数据传输，CAR接口与电源保护模块相联，电源保护模块与12V电源相联。
CAR接口还通过信号采集电路与MCU的GPIO相联，MCU进行信号采集。
实施例2
如图3所示，其为一款组合汽车仪表的系统框图，该组合仪表采用了7寸液晶和1路步进电机。MCU采用富士通MB96F385，CORE采用富士通MB86R01(最大支持1024*768分辨率)。MCU和CORE之间使用串口进行通信。MCU外围电路主要有最小系统电路(包含晶振电路、复位电路、下载/调试电路)、EEPROM电路(保存里程以及故障码和客户配置信息)、串口电路(用于调试输出以及与CORE进行通信)、蜂鸣器电路、步进电机(用于车速指示)、CAN收发电路、RTC(实时时钟)、GPIO、模拟信号采集(即AD采集)、按键(用于界面切换、里程清零)等。CORE外围电路主要有最小系统电路、DDR电路、FLASH电路、UART电路以及LCD显示电路等。CORE的电源控由MCU进行控制。
上述对本发明优选实施例进行了详细说明。
本发明具有如下技术效果：
1、将QT引入到仪表软件开发，借用其良好的跨平台性，采用面向对象的方法，其具有丰富的API以及支持2D、3D图形渲染，支持OpenGL，可以快速开发出界面优美的产品。
2、将Linux系统应用到全液晶汽车仪表系统构架中，为液晶仪表的提供强大的性能支持，包括对QT的支持，其优势在于：
(1)解决传统汽车仪表方案性能不足，不能驱动大尺寸、高分辨率液晶的缺点。
(2)使用串口通信，使软件联调变得方便，几乎所有的控制器/核心处理器都支持串口。
(3)将信号采集部分与界面显示部分进行分离，降低了系统开发的难度，加快了软件开发速度。
(4)降低了开发成本，方便不同平台的切换，在不同项目中，根据客户要求，只需要更改控制器电路即可，核心处理器的电路完全不需要变动。

Claims (8)

1.一种全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是包括核心处理器CORE、微控制器MCU、第一稳压芯片及第二稳压芯片，微控制器MCU通过第一稳压芯片与电源相联，核心处理器CORE通过第二稳压芯片与电源相联，微控制器MCU与第二稳压芯片相联，微控制器MCU与核心处理器CORE之间进行串口通信，微控制器MCU接收汽车车身的电平信号、电压信号及CAN信号。
2.如权利要求1所述全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是：所述的第二稳压芯片是带控制端的稳压芯片。
3.如权利要求1所述全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是：核心处理器CORE设有以太网接口、TF卡、串口，并与液晶屏相联。
4.如权利要求3所述全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是：电源采用12V供电，12V电压经过低压差线性稳压器转换为5V电压，给微控制器MCU供电。
5.如权利要求4所述全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是：12V电压经过DC-DC模块将12V转换为4.2V电压，为核心处理器CORE供电。
6.如权利要求3-5任一项所述全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是：12V电压经过第二低压差线性稳压器给液晶屏提供背光电源，并且该电源受微控制器MCU控制。
7.如权利要求1所述全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是：微控制器MCU的外围电路包括最小系统电路、EEPROM电路、串口电路、蜂鸣器电路、步进电机、CAN收发电路、RTC、GPIO、模拟信号采集、按键。
8.如权利要求1或7所述全液晶汽车仪表的系统架构，其特征是：核心处理器CORE的外围电路包括最小系统电路、DDR电路、FLASH电路、UART电路及LCD显示电路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107864356A (zh) * 2017-08-11 2018-03-30 深圳市麦道微电子技术有限公司 一种日期及时间信息与实时图像混合的处理系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102267385A (zh) * 2010-06-03 2011-12-07 上海荣乐汽车电子有限公司 集成式数字化汽车仪表
US20130088827A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Frontier Electronic Systems Corp. Multi-Purpose Display Platform
US20130321500A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Innolux Corporation Image processing method and image display system utilizing the same
CN104460433A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 上海德科电子仪表有限公司 全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法
CN105005220A (zh) * 2015-06-09 2015-10-28 上海网车科技有限公司 车载仪表集成车联网系统的设计方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102267385A (zh) * 2010-06-03 2011-12-07 上海荣乐汽车电子有限公司 集成式数字化汽车仪表
US20130088827A1 (en) * 2011-10-07 2013-04-11 Frontier Electronic Systems Corp. Multi-Purpose Display Platform
US20130321500A1 (en) * 2012-05-31 2013-12-05 Innolux Corporation Image processing method and image display system utilizing the same
CN104460433A (zh) * 2014-11-11 2015-03-25 上海德科电子仪表有限公司 全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法
CN105005220A (zh) * 2015-06-09 2015-10-28 上海网车科技有限公司 车载仪表集成车联网系统的设计方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王成华等: "《电子线路基础》", 30 November 2008, 清华大学出版社 *
王润民 等: "基于嵌入式Linux与QT的汽车虚拟仪表设计", 《现代电子技术》 *
田泽: "《嵌入式系统开发与应用试验教程》", 30 June 2004, 北京航空航天大学出版社 *
陈启军等: "《嵌入式系统及其应用 第3版》", 31 December 2015, 同济大学出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107864356A (zh) * 2017-08-11 2018-03-30 深圳市麦道微电子技术有限公司 一种日期及时间信息与实时图像混合的处理系统

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