CN217074045U - 带led虚拟指针的can总线彩色液晶仪表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，包括：控制芯片；电源模块；背光模块，与电源模块的输出端、车内背光控制端及控制芯片电性连接；CAN总线通信电路，与控制芯片及车内CAN总线电性连接；信号指示驱动电路，与控制芯片、开关量采集电路、模拟量采集电路及频率量采集电路电性连接；液晶显示电路，与控制芯片电性连接；时钟电路，与控制芯片电性连接；存储电路，与控制芯片电性连接；OC门输出驱动电路，与控制芯片电性连接；数码管驱动显示电路，与控制芯片电性连接；蜂鸣器驱动电路，与控制芯片电性连接；LED虚拟指针电路，与控制芯片电性连接；人机控制接口，与控制芯片电性连接。

Description

带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表

技术领域

本实用新型涉及汽车仪表技术领域，具体而言，涉及一种CAN总线彩色液晶仪表，更具体地为一种使用LED虚拟指针代替传统机械指针的CAN总线彩色液晶仪表。

背景技术

传统的汽车仪表大多为机械指针式仪表，其功能较为单一，且其指针相应速度也较慢。随着汽车领域技术的迅速发展，越来越多的车对其自身装载的仪表盘要求越来越高，不但需要仪表的功能实用、性能稳定，并且还期望其造型新颖，同时具备一定的科技感。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供一种带LED(发光二极管)虚拟指针的CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线彩色液晶仪表，其在包含传统仪表所拥有的功能及稳定性之外，又采用了LED虚拟指针代替传统机械指针的方式使指针响应时间得到显著改善。同时，本实用新型的仪表还新增了报文唤醒功能，使仪表通过CAN报文接收即可实现自我唤醒，不但满足了更多的需求，还拥有极具科技感的视觉效果。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其包括：

一控制芯片；

一电源模块，其输入端分别与车载电源及车内唤醒线电性连接，其输出端分别与所述控制芯片及仪表的电源输出端电性连接；

一背光模块，分别与所述电源模块的输出端、车内背光控制端及所述控制芯片电性连接；

一CAN总线通信电路，分别与所述控制芯片及车内CAN总线电性连接；

一信号指示驱动电路，分别与所述控制芯片、一开关量采集电路、一模拟量采集电路及一频率量采集电路电性连接；

一液晶显示电路，与所述控制芯片电性连接，所述液晶显示电路包括与所述控制芯片电性连接的一液晶驱动电路以及与所述液晶驱动电路电性连接的一液晶显示屏；

一时钟电路，与所述控制芯片电性连接；

一存储电路，与所述控制芯片电性连接；

一OC门输出驱动电路，与所述控制芯片电性连接；

一数码管驱动显示电路，与所述控制芯片电性连接，用于驱动车速数值显示及机油压力数值显示的两个数码管；

一蜂鸣器驱动电路，与所述控制芯片电性连接；

一LED虚拟指针电路，与所述控制芯片电性连接，所述LED虚拟指针电路包括多组虚拟指针驱动电路以及多个排列在仪表盘上的LED，用于实现虚拟指针指示；以及

一人机控制接口，与所述控制芯片电性连接。

在本实用新型一实施例中，其中，所述仪表的电源输出端包括一路12V电源输出及一路5V电源输出，用于为车内不同传感器供电。

在本实用新型一实施例中，其中，所述液晶显示屏为7英寸数字TFT液晶屏。

在本实用新型一实施例中，其中，所述时钟电路为采用专用时钟芯片独立供电的电路。

在本实用新型一实施例中，其中，所述OC门输出驱动电路包括两路OC门输出，分别用于输出车速频率信息及转速频率信息。

在本实用新型一实施例中，其中，所述LED虚拟指针电路具体包括6组虚拟指针驱动电路，每3组虚拟指针驱动电路连接20颗LED，每20颗LED在仪表盘上以半圆形依次排列以组成一组虚拟指针指示，共组成两组以左右形式显示在仪表盘上的虚拟指针指示，其中，每组虚拟指针驱动电路具体为：

一驱动控制芯片；

一电源接口，分别与所述控制芯片的对应电源输出端及所述驱动控制芯片电性连接；

一控制接口，分别与所述控制芯片的对应控制输出端及所述驱动控制芯片电性连接；

一复位接口，分别与所述控制芯片的对应复位输出端及所述驱动控制芯片电性连接；以及

一电平输出接口，与所述驱动控制芯片电性连接，所述电平输出接口包括8个电平输出端口，分别电性连接对应LED，用于通过输出低电平点亮对应LED以及输出高电平熄灭对应LED。

在本实用新型一实施例中，其中，所述CAN总线通信电路具体包括：

一CAN处理芯片；

一电源接口电路，分别与所述控制芯片的对应电源输出端及所述CAN处理芯片电性连接；

一滤波模块，与所述CAN处理芯片电性连接；

一CAN信息接收接口，分别与所述滤波模块及车内CAN总线电性连接；

一CAN信息发送接口，分别与所述CAN处理芯片及所述控制芯片的对应接口电性连接；以及

一唤醒电平输出端，分别与所述CAN处理芯片及车内唤醒线电性连接，用于输出唤醒电平。

本实用新型提供的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，与现有技术相比主要有以下优点：

1)采用LED虚拟指针代替传统机械指针的方式，提高了指针的响应时间，同时增加仪表科技感；

2)通过采用专门的CAN总线通信电路实现了CAN总线通信及CAN报文唤醒功能；

3)通过开关量、模拟量及频率量的信号采集实现行车速度、行车里程、传动系及行驶系统各机件的运行情况等综合信息的显示，使仪表显示的信息更丰富。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例的仪表内部电路结构框图；

图2为本实用新型一实施例中一组虚拟指针驱动电路的结构框图；

图3为本实用新型一实施例中CAN总线通信电路的结构框图。

附图标记说明：101-控制芯片；102-电源模块；103-背光模块；104-CAN总线通信电路；105-信号指示驱动电路；106-液晶驱动电路；107-液晶显示屏；108-时钟电路；109-存储电路；110-OC门输出驱动电路；111-数码管驱动显示电路；112-蜂鸣器驱动电路；201-驱动控制芯片；202-电源接口；203-控制接口；204-复位接口；205-电平输出接口；301-CAN处理芯片；302-电源接口电路；303-滤波模块；304-CAN信息接收接口；305-CAN信息发送接口；306-唤醒电平输出端。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型一实施例的仪表内部电路结构框图，如图1所示，本实施例提供一种带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其包括：

一控制芯片(101)；本实施例的控制芯片(101)选用Cypress(赛普拉斯，一电子芯片制造商)汽车级32位处理器。

一电源模块(102)，其输入端分别与车载电源(+24V和GND)及车内唤醒线电性连接，其输出端分别与控制芯片(101)及仪表的电源输出端电性连接，用于提供工作电压；

在本实施例中，其中，所述仪表的电源输出端包括一路12V电源输出及一路5V电源输出，用于为车内不同传感器供电。

一背光模块(103)，分别与电源模块(102)的输出端、车内背光控制端及控制芯片(101)电性连接；

一CAN总线通信电路(104)，分别与控制芯片(101)及车内CAN总线电性连接，用于进行CAN总线数据收发以及实现CAN报文唤醒功能；由于本实施例采用的控制芯片(101)本身自带控制器，因此CAN总线通信电路(104)就相当于外接一个收发器，以进行CAN总线通信。

一信号指示驱动电路(105)，分别与控制芯片(101)、一开关量采集电路、一模拟量采集电路及一频率量采集电路电性连接；其中，开关量采集电路用于进行开关量的信号采集，模拟量采集电路用于进行电压型模拟量及电阻型模拟量的信号采集，频率量采集电路用于进行频率量的信号采集。

一液晶显示电路，与控制芯片(101)电性连接，所述液晶显示电路包括与控制芯片(101)电性连接的一液晶驱动电路(106)以及与液晶驱动电路(106)电性连接的一液晶显示屏(107)；

在本实施例中，其中，液晶显示屏(107)为7英寸数字TFT(Thin Film Transistor，是薄膜晶体管)液晶屏。

一时钟电路(108)，与控制芯片(101)电性连接；

在本实施例中，其中，时钟电路(108)为采用专用时钟芯片独立供电方式的电路，用于保证精确的时间信息。

一存储电路(109)，与控制芯片(101)电性连接，用于存储控制芯片(101)预置程序、液晶显示屏(107)上显示图片、仪表累计里程等信息；

一OC门(Open Collector，开集极电路)输出驱动电路(110)，与控制芯片(101)电性连接，用于提供车辆上其他模块采集仪表对外输出的车速频率信息及转速频率信息的OC门输出；

在本实施例中，其中，OC门输出驱动电路(110)包括两路OC门输出。

一数码管驱动显示电路(110)，与控制芯片(101)电性连接，用于驱动车速数值显示及机油压力数值显示的两个数码管；

一蜂鸣器驱动电路(112)，与控制芯片(101)电性连接，用于驱动蜂鸣器报警；

一LED虚拟指针电路(113)，与控制芯片(101)电性连接，LED虚拟指针电路(113)包括多组虚拟指针驱动电路以及多个排列在仪表盘上的LED，用于实现虚拟指针指示；以及

一人机控制接口，与控制芯片(101)电性连接，用于方便司机等人员的查看和设置相应信息，可以使用按键做为人机接口输入，并可通过按键设置发动机类型来选择相应的仪表功能以及查看仪表相应的菜单显示等。

图2为本实用新型一实施例中一组虚拟指针驱动电路的结构框图，如图2所示，在本实施例中，其中，LED虚拟指针电路(113)具体包括6组虚拟指针驱动电路，每3组虚拟指针驱动电路连接20颗LED，6组供连接40颗LED，每20颗LED在仪表盘上以半圆形依次排列以组成一组虚拟指针指示，40颗LED共组成两组虚拟指针指示，两组虚拟指针指示可以左右形式显示在仪表盘上，其中，每组虚拟指针驱动电路具体为：

一驱动控制芯片(201)；

一电源接口(202)，分别与控制芯片(101)的对应电源输出端及驱动控制芯片(201)电性连接；

一控制接口(203)，分别与控制芯片(101)的对应控制输出端及驱动控制芯片(201)电性连接；

一复位接口(204)，分别与控制芯片(101)的对应复位输出端及驱动控制芯片(201)电性连接；以及

一电平输出接口(205)，与驱动控制芯片(201)电性连接，电平输出接口(205)包括8个电平输出端口，分别电性连接对应LED，用于通过输出低电平点亮对应LED以及输出高电平熄灭对应LED。

其中，以左半边的半圆形虚拟指针指示为例，20颗LED沿着半圆形的弧线等距离排列，每颗LED与其对应的电平输出端口电性连接，由于3组虚拟指针驱动电路共24个电平输出端口，连接时可以空闲4个，只连接其中20个，也可以增加LED的颗数，本实用新型不对LED颗数进行严格限定。当驱动控制芯片(201)通过控制接口(203)接收到仪表控制芯片(101)发出的数显控制信息后，驱动控制芯片(201)通过电平输出接口(205)给对应LED输出低电平以点亮对应LED；当控制芯片(101)发出的数显控制信息发生变化则可继续点亮其他LED，从而使半圆形排列的LED可以沿着弧线端点逐颗点亮，以代替原有机械指针摆动指示的效果；当需要熄灭部分LED时，仪表控制芯片(101)通过复位接口(204)向驱动控制芯片(201)发出的复位信息，驱动控制芯片(201)通过电平输出接口(205)向对应LED输出高电平以熄灭对应LED，即可以实现沿圆弧逐颗熄灭的效果。通过上述方式可以实现一个半圆的虚拟指针指示，右半圆的指示与左半圆相同，因此不再赘述。

图3为本实用新型一实施例中CAN总线通信电路的结构框图，如图3所示，在本实施例中，其中，CAN总线通信电路(104)具体包括：

一CAN处理芯片(301)；

一电源接口电路(302)，分别与控制芯片(101)的对应电源输出端及CAN处理芯片(301)电性连接；

一滤波模块(303)，与CAN处理芯片(301)电性连接；

一CAN信息接收接口(304)，分别与滤波模块(303)及车内CAN总线电性连接；

一CAN信息发送接口(305)，分别与CAN处理芯片(301)及控制芯片(101)的对应接口电性连接；以及

一唤醒电平输出端(306)，分别与CAN处理芯片(301)及车内唤醒线电性连接，用于输出唤醒电平(24V)。

其中，当CAN总线通信电路(104)的CAN信息接收接口(304)接收到CAN报文信息后，经过滤波模块(303)传输到CAN处理芯片(301)，CAN处理芯片(301)在接收到CAN报文信息后，一方面可以向控制芯片(101)传输接收到的CAN报文信息，另一方面可以通过唤醒电平输出端(306)输出+24V的电平到仪表所连接到的车内唤醒线上，从而即可实现仪表的自我唤醒。

本实用新型提供的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，与现有技术相比主要有以下优点：

1)采用LED虚拟指针代替传统机械指针的方式，提高了指针的响应时间，同时增加仪表科技感；

2)通过采用专门的CAN总线通信电路实现了CAN总线通信及CAN报文唤醒功能；

3)通过开关量、模拟量及频率量的信号采集实现行车速度、行车里程、传动系及行驶系统各机件的运行情况等综合信息的显示，使仪表显示的信息更丰富。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其特征在于，包括：

一控制芯片；

一电源模块，其输入端分别与车载电源及车内唤醒线电性连接，其输出端分别与所述控制芯片及仪表的电源输出端电性连接；

一背光模块，分别与所述电源模块的输出端、车内背光控制端及所述控制芯片电性连接；

一CAN总线通信电路，分别与所述控制芯片及车内CAN总线电性连接；

一信号指示驱动电路，分别与所述控制芯片、一开关量采集电路、一模拟量采集电路及一频率量采集电路电性连接；

一液晶显示电路，与所述控制芯片电性连接，所述液晶显示电路包括与所述控制芯片电性连接的一液晶驱动电路以及与所述液晶驱动电路电性连接的一液晶显示屏；

一时钟电路，与所述控制芯片电性连接；

一存储电路，与所述控制芯片电性连接；

一OC门输出驱动电路，与所述控制芯片电性连接；

一数码管驱动显示电路，与所述控制芯片电性连接，用于驱动车速数值显示及机油压力数值显示的两个数码管；

一蜂鸣器驱动电路，与所述控制芯片电性连接；

一LED虚拟指针电路，与所述控制芯片电性连接，所述LED虚拟指针电路包括多组虚拟指针驱动电路以及多个排列在仪表盘上的LED，用于实现虚拟指针指示；以及

一人机控制接口，与所述控制芯片电性连接。

2.根据权利要求1所述的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其特征在于，所述仪表的电源输出端包括一路12V电源输出及一路5V电源输出，用于为车内不同传感器供电。

3.根据权利要求1所述的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其特征在于，所述液晶显示屏为7英寸数字TFT液晶屏。

4.根据权利要求1所述的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其特征在于，所述时钟电路为采用专用时钟芯片独立供电的电路。

5.根据权利要求1所述的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其特征在于，所述OC门输出驱动电路包括两路OC门输出，分别用于输出车速频率信息及转速频率信息。

6.根据权利要求1所述的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其特征在于，所述LED虚拟指针电路具体包括6组虚拟指针驱动电路，每3组虚拟指针驱动电路连接20颗LED，每20颗LED在仪表盘上以半圆形依次排列以组成一组虚拟指针指示，共组成两组以左右形式显示在仪表盘上的虚拟指针指示，其中，每组虚拟指针驱动电路具体为：

一驱动控制芯片；

一电源接口，分别与所述控制芯片的对应电源输出端及所述驱动控制芯片电性连接；

一控制接口，分别与所述控制芯片的对应控制输出端及所述驱动控制芯片电性连接；

一复位接口，分别与所述控制芯片的对应复位输出端及所述驱动控制芯片电性连接；以及

一电平输出接口，与所述驱动控制芯片电性连接，所述电平输出接口包括8个电平输出端口，分别电性连接对应LED，用于通过输出低电平点亮对应LED以及输出高电平熄灭对应LED。

7.根据权利要求1所述的带LED虚拟指针的CAN总线彩色液晶仪表，其特征在于，所述CAN总线通信电路具体包括：

一CAN处理芯片；

一电源接口电路，分别与所述控制芯片的对应电源输出端及所述CAN处理芯片电性连接；

一滤波模块，与所述CAN处理芯片电性连接；

一CAN信息接收接口，分别与所述滤波模块及车内CAN总线电性连接；

一CAN信息发送接口，分别与所述CAN处理芯片及所述控制芯片的对应接口电性连接；以及

一唤醒电平输出端，分别与所述CAN处理芯片及车内唤醒线电性连接，用于输出唤醒电平。

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