CN206601619U - 一种基于can总线的汽车仪表硬件系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于CAN总线的汽车仪表硬件系统，涉及汽车仪表技术领域，所述仪表照明及报警控制模块采用40路开关量输入，通过并行输入/串行输出移位寄存器将40路并行数据转换成串行数据，再输入所述主控制模块，经过所述主控制模块处理后，通过串行输入/并行输出锁存移位寄存器输出，用于驱动LED车灯及报警器；所述信号采集模块路电阻传感器接口电路，电阻传感器信号通过八选一模拟开关输入所述主控制模块。本实用新型通过高性能移位寄存器将众多开关量切换成串行数据，输入主控制模块，同时8路电阻传感器信号输入通过八选一模拟开关输入主控制模块，大大节约了主控制模块的引脚，缩小了主控制模块的选型规模。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车仪表技术领域，尤其是一种基于CAN总线的汽车仪表硬件系统。
背景技术
随着电子技术的发展，传统的机电式模拟汽车仪表已经逐渐被电子式组合汽车仪表所取代，传统的机电式模拟汽车仪表只能为驾驶员提供必要而少量的数据信息，已远远不能满足现代汽车新技术、高速度的要求，现代的汽车仪表必须迅速、准确地显示各种信息，使驾驶员及时了解并掌握汽车的运行状态，妥善处理各种情况。现代的电子式汽车组合仪表不仅能提供大量、复杂的信息，还具有高精度和高可靠性，满足小型、轻量化的要求。
电子控制单元（Electronic Control Unit，简称ECU），又称“行车电脑”、“车载电脑”等，从用途上来讲，则是汽车专用微机控制器。随着汽车电子化、自动化的提高，ECU的应用日益增多，其线路日益复杂。为了简化电路、降低成本，汽车上多个 ECU之间的信息传递就要采用一种称为多路复用通信网络技术，也就是通过CAN数据总线将整车的ECU连成一个网络系统。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于CAN总线的汽车仪表硬件系统。
一种基于CAN总线的汽车仪表硬件系统，包括电源模块、主控制模块、与所述主控制模块连接的信号采集模块、仪表照明及报警控制模块、CAN收发模块、电机驱动模块、液晶显示模块；所述电源模块主要由24V供电电池、5V开关稳压器LM2576T-5.0及其外围电路组成；所述主控制模块主要由数字信号控制器dsPIC30F6012A及其外围电路组成；所述仪表照明及报警控制模块采用40路开关量输入，通过并行输入/串行输出移位寄存器将40路并行数据转换成串行数据，再输入所述主控制模块的引脚5，经过所述主控制模块处理后，从其引脚6通过串行输入/并行输出锁存移位寄存器输出，用于驱动LED车灯及报警器；所述信号采集模块包括2路频率传感器接口电路和8路电阻传感器接口电路，所述2路频率传感器接口电路直接连接所述主控制模块的引脚42和引脚43，所述8路电阻传感器信号通过八选一模拟开关输入所述主控制模块的引脚15，所述八选一模拟开关的控制端口连接所述主控制模块，由所述主控制模块控制8路电阻传感器信号的选通。
进一步的，所述报警器驱动信号通过电阻连接三极管放大电路，所述报警器串联于所述三极管放大电路的集电极，所述报警器并联有二极管。
进一步的，所述仪表照明及报警控制模块采用40路开关量输入，通过5个串行连接的八位并行输入/串行输出移位寄存器74HC165D将40路并行数据转换成串行数据，再输入所述主控制模块的引脚5，经过所述主控制模块处理后，从其引脚6通过4个串行连接的八位串行输入/并行输出锁存移位寄存器74HC595D输出。
进一步的，所述八选一模拟开关采用8路集成模拟开关74HC4051D，其8个输入端分别连接8路电阻传感器信号，其输出端连接所述主控制模块的引脚15，其1个使能输入端和3个地址选择端分别连接所述主控制模块的引脚11、引脚12、引脚13和引脚14，由所述主控制模块控制8路电阻传感器信号的选通。
进一步的，所述电机驱动模块采用4路步进电机驱动模块VID6606，所述步进电机驱动模块VID6606输入端连接所述主控制模块，其输出端连接步进电机驱动端；所述步进电机设有6个，分别用于控制电量、气压、水压、车速、转速和燃料，，所述电机驱动模块设有2个，分别驱动3个所述步进电机。
进一步的，所述CAN收发模块采用集成芯片TLE6250G，其引脚6、引脚7连接CAN总线，其引脚1、引脚4接入所述主控制模块，所述集成芯片TLE6250G引脚6、引脚7之间连接CAN总线保护器NUP2105LT3；所述CAN收发模块设有2组，分别用于系统内部通信，和与外部主控电脑进行通信。
本实用新型的有益效果：通过高性能移位寄存器将众多开关量切换成串行数据，输入主控制模块，同时8路电阻传感器信号输入通过八选一模拟开关输入主控制模块，大大节约了主控制模块的引脚，缩小了主控制模块的选型规模。
附图说明
图1为本实用新型的整体组成结构示意图；
图2为5V开关稳压器LM2576T-5.0及其外围接线图；
图3为数字信号控制器dsPIC30F6012A的引脚标识图；
图4为数字信号控制器dsPIC30F6012A的外围接线图；
图5为开关量并联输入转串行输出电路接线图；
图6为开关量串联输入转并行输出电路接线图；
图7为信号采集模块的组成示意图；
图8为报警器接线电路图；
图9为步进电机及其驱动模块接线图；
图10为CAN收发模块接线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
实施例1
一种基于CAN总线的汽车仪表硬件系统，如图1所示，包括电源模块、主控制模块、与所述主控制模块连接的信号采集模块、仪表照明及报警控制模块、CAN收发模块、电机驱动模块、液晶显示模块。
所述电源模块主要由24V供电电池、5V开关稳压器LM2576T-5.0及其外围电路组成，如图2所示；所述主控制模块主要由数字信号控制器dsPIC30F6012A及其外围电路组成，图3、图4分别为数字信号控制器dsPIC30F6012A的引脚标识图和本实用新型中的外围接线图。
所述仪表照明及报警控制模块采用40路开关量输入，通过5个串行连接的八位并行输入/串行输出移位寄存器74HC165D将40路并行数据转换成串行数据，如图5所示，再输入所述主控制模块的引脚5，经过所述主控制模块处理后，从其引脚6通过4个串行连接的八位串行输入/并行输出锁存移位寄存器74HC595D输出，如图6所示。
所述信号采集模块包括2路频率传感器接口电路和8路电阻传感器接口电路，所述2路频率传感器接口电路直接连接所述主控制模块的引脚42和引脚43，所述8路电阻传感器信号通过八选一模拟开关输入所述主控制模块的引脚15，所述八选一模拟开关的控制端口连接所述主控制模块，由所述主控制模块控制8路电阻传感器信号的选通，如图7所示；所述八选一模拟开关采用8路集成模拟开关74HC4051D，其8个输入端分别连接8路电阻传感器信号，其输出端连接所述主控制模块的引脚15，其1个使能输入端和3个地址选择端分别连接所述主控制模块的引脚11、引脚12、引脚13和引脚14，由所述主控制模块控制8路电阻传感器信号的选通。
通过高性能移位寄存器将众多开关量切换成串行数据，输入主控制模块，同时8路电阻传感器信号输入通过八选一模拟开关输入主控制模块，大大节约了主控制模块的引脚，缩小了主控制模块的选型规模。
所述报警器驱动信号BUZZ通过电阻连接三极管放大电路，所述报警器串联于所述三极管放大电路的集电极，所述报警器并联有二极管，如图8所示。
步进电机控制仪表指针转动，有精度高、可靠性好、响应速度快、无抖动等优点，因此所述电机驱动模块采用4路步进电机驱动模块VID6606，所述步进电机驱动模块VID6606输入端连接所述主控制模块，其输出端连接步进电机驱动端；所述步进电机设有6个，分别用于控制电量、气压、水压、车速、转速和燃料，，所述电机驱动模块设有2个，分别驱动3个所述步进电机，图9为电机驱动模块与主控制模块和步进电机接线图，M1-M6表示6个步进电机。
所述CAN收发模块采用集成芯片TLE6250G，其引脚6、引脚7连接CAN总线，其引脚1、引脚4接入所述主控制模块，所述集成芯片TLE6250G引脚6、引脚7之间连接CAN总线保护器NUP2105LT3；所述CAN收发模块设有2组，分别用于系统内部通信，和与外部主控电脑进行通信，便于主控制模块对CAN数据的区别处理，提高通信效率，图10为两组CAN收发模块的接线图。
显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
Claims (8)
1.一种基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，包括电源模块、主控制模块、与所述主控制模块连接的信号采集模块、仪表照明及报警控制模块、CAN收发模块、电机驱动模块、液晶显示模块，其特征在于：
所述电源模块主要由24V供电电池、5V开关稳压器LM2576T-5.0及其外围电路组成；所述主控制模块主要由数字信号控制器dsPIC30F6012A及其外围电路组成；
所述仪表照明及报警控制模块采用40路开关量输入，通过并行输入/串行输出移位寄存器将40路并行数据转换成串行数据，再输入所述主控制模块的引脚5，经过所述主控制模块处理后，从其引脚6通过串行输入/并行输出锁存移位寄存器输出，用于驱动LED车灯及报警器；
所述信号采集模块包括2路频率传感器接口电路和8路电阻传感器接口电路，所述2路频率传感器接口电路直接连接所述主控制模块的引脚42和引脚43，所述8路电阻传感器信号通过八选一模拟开关输入所述主控制模块的引脚15，所述八选一模拟开关的控制端口连接所述主控制模块，由所述主控制模块控制8路电阻传感器信号的选通。
2.根据权利要求1所述的基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，其特征在于：所述报警器驱动信号通过电阻连接三极管放大电路，所述报警器串联于所述三极管放大电路的集电极，所述报警器并联有二极管。
3.根据权利要求1所述的基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，其特征在于：所述仪表照明及报警控制模块采用40路开关量输入，通过5个串行连接的八位并行输入/串行输出移位寄存器74HC165D将40路并行数据转换成串行数据，再输入所述主控制模块的引脚5，经过所述主控制模块处理后，从其引脚6通过4个串行连接的八位串行输入/并行输出锁存移位寄存器74HC595D输出。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，其特征在于：所述八选一模拟开关采用8路集成模拟开关74HC4051D，其8个输入端分别连接8路电阻传感器信号，其输出端连接所述主控制模块的引脚15，其1个使能输入端和3个地址选择端分别连接所述主控制模块的引脚11、引脚12、引脚13和引脚14，由所述主控制模块控制8路电阻传感器信号的选通。
5.根据权利要求4所述的基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，其特征在于：所述电机驱动模块采用4路步进电机驱动模块VID6606，所述步进电机驱动模块VID6606输入端连接所述主控制模块，其输出端连接步进电机驱动端。
6.根据权利要求5所述的基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，其特征在于：所述步进电机设有6个，分别用于控制电量、气压、水压、车速、转速和燃料，所述电机驱动模块设有2个，分别驱动3个所述步进电机。
7.根据权利要求4所述的基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，其特征在于：所述CAN收发模块采用集成芯片TLE6250G，其引脚6、引脚7连接CAN总线，其引脚1、引脚4接入所述主控制模块，所述集成芯片TLE6250G引脚6、引脚7之间连接CAN总线保护器NUP2105LT3。
8.根据权利要求7所述的基于CAN总线的汽车组合仪表硬件系统，其特征在于：所述CAN收发模块设有2组，分别用于系统内部通信，和与外部主控电脑进行通信。
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