詳解基于CAN總線(xiàn)的汽車(chē)儀表系統設計—硬件系統方案

7、護PRoM模塊:系統采用了電擦除可編程的只讀EZPROM來(lái)保存需要永久記憶的數據和固定時(shí)刻內的歷史數據等，并且加入了“看門(mén)狗”電路來(lái)監視MCU的工作。從整體結構上看，系統硬件各功能模塊之間的結合就構成了整個(gè)儀表的硬件系統，其系統框圖如圖3一1所示。

本方案首先根據整個(gè)系統的功能需求分析，確定相應的信號處理模塊。在信號傳輸過(guò)程中除了CAN總線(xiàn)信號，也存在開(kāi)關(guān)信號、模擬信號、數字信號等。然后根據所要求的信號處理功能，進(jìn)行選擇合適的單片機處理模塊。通過(guò)對各種型號單片機的性能和價(jià)格的比較，本系統最終選擇了Freescale公司(原motorola半導體產(chǎn)品部，于2004年獨立出來(lái))的16位帶CAN接口的單片機MC9512H128作為儀表的核心MCU。本系統選用國家半導體公司)的開(kāi)關(guān)電源穩壓轉換器LM2574一5.0作為電壓調整模塊，對整個(gè)系統電源提供可靠的電源。采用PhiliPs公司的Al040為高速CAN總線(xiàn)收發(fā)器，通過(guò)CAIH和CAIL接收和發(fā)送相關(guān)信息;選用XICOR公司的X5045作為看門(mén)狗定時(shí)器、EEPROM和電源監測芯片。同時(shí)結合MC9s12H128高度的集成特性，輔以脈沖信號濾波、放大、整形電路，LCD顯示電路，步進(jìn)電機和相關(guān)的外圍電路，即可設計出的小型單片機數據采集系統。不僅能完成數據采集的功能，而且能實(shí)時(shí)驅動(dòng)步進(jìn)電機和液晶屏進(jìn)行數據的顯示，準確及時(shí)的反映相關(guān)信息。

3.4 CAN總線(xiàn)儀表的特點(diǎn)
與傳統儀表的對比，CAN總線(xiàn)儀表在以下幾個(gè)方面有自己的獨特點(diǎn):
1)控制單元間信息交流采用CAN總線(xiàn)傳輸取代了傳統儀表的模擬信號。模擬儀表采用4一20mA電流的模擬信號標準，在傳輸過(guò)程中，由于機械傳動(dòng)和物理連接的作用會(huì )發(fā)生信號衰減，使最終顯示的信息不準確。采用CAN總線(xiàn)實(shí)現汽車(chē)信息的數字化，能實(shí)現汽車(chē)CAN網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)間數字化信息的傳輸，能有效的避免信號物理傳遞過(guò)程中的衰減，大大提高了顯示終端的信息精度和可靠性 ?？偩€(xiàn)介質(zhì)一般可采用雙絞線(xiàn)，兩條線(xiàn)上的電位相反，電壓和等于常值，能更好的滿(mǎn)足國家關(guān)于汽車(chē)電氣電磁輻射(GB/T18655一2002)和汽車(chē)電磁抗擾性(GB/T一7619一1998)的相關(guān)要求。

2)采用步進(jìn)電機顯示儀表信息。傳統模擬儀表一般為動(dòng)圈式機心(線(xiàn)圈連同指針一起轉動(dòng))和動(dòng)磁式機心(磁鋼連同指針一起轉動(dòng))儀表。電流通過(guò)線(xiàn)圈產(chǎn)生合成磁場(chǎng)，使指針轉動(dòng)來(lái)顯示汽車(chē)部件的運行情況。機心由指針軸，游絲，線(xiàn)包，磁屏蔽罩和機械零件構成，其故障率很高;在低速區顯示誤差大，線(xiàn)性也比較差，因而其顯示精度也比較低。相對而言，步進(jìn)電機儀表性能也可靠，其顯示精度更高、顯示信號更準確。

3)液晶LCD面板顯示。首先，LCD顯示更美觀(guān)，更為被顧客所接受。其次，LCD顯示的信息量更大，在有限的空間內顯示大量的信息，LCD是解決這一問(wèn)題的有效途經(jīng)。顯示靈活，其文字化和圖形的顯示方案更簡(jiǎn)潔，通過(guò)更改軟件程序來(lái)改變顯示的內容。

3.5主要技術(shù)指標與性能要求

根據QC/T413一2002和Qe/T727一2004的標準:
1、溫度范圍:一30℃~+70℃，存儲溫度范圍:一40℃~+85℃。
2、工作電壓范圍:18V~32V
3、電磁抗擾性:應符合 GB/T17619一1998的有關(guān)規定。
4、電磁騷擾性:應符合GB/T18655一2002的有關(guān)規定。
5、耐溫度變化試驗:應能承受一30℃~+7O℃的溫度變化試驗，T=2H，循環(huán)次數為5次，試驗后，應符合基本性能要求。
6、水溫表特性:

7、燃油表指示特性

8、機油壓力表:

9、車(chē)速表

10、發(fā)動(dòng)機轉速表