汽 车 仪 表 信 息 系 统
摘 要: 本文概述了开发汽车仪表信息系统的意义,细述了汽车电子仪表的工艺路线及核心技术; 展望了未来汽车电子仪表的技术发展趋势。关键词: 汽车仪表信息系统;嵌入式操作系统;虚拟仪器;LabVIEW;CAN网络
中图法分类号：U463.7 文献标识码：A
一．开发汽车仪表信息系统的意义
汽车仪表是汽车与驾驶员进行信息交流的窗口，也是汽车高精尖技术的主要部分，各国一直在努力开发汽车仪表技术，并不断取得新的发展。目前国内汽车仪表行业在整体上仍滞后于整车的发展，"散、乱、差"的状况尚未改变，与国外相比有很大的差距，表现在产品技术水平低，造型单调，产品质量可靠性和耐久性差，制造工艺落后，产品检测不完善，数字化程度低等方面。
汽车仪表产品的更新换代势在必行，进行技术创新，寻求和确定我国汽车仪表产品的发展方向，研制开发新一代汽车仪表产品，有利于迅速提高我国汽车仪表产品的技术设计能力和生产制造水平。汽车将会越来越多地采用各种用途的电子化仪表，造型新颖别致和功能强大的电子化仪表将是今后车用仪表的发展趋势和潮流。
二．汽车仪表信息系统的工艺路线及核心技术
汽车仪表信息系统采用嵌入式操作系统。嵌入式操作系统完成传感器信号的采集与处理，并结合液晶显示屏完成信息的数字图形化显示，具有信息处理与诊断功能。系统作为整车CAN网络的一个节点，同时作为LIN网络的主节点构成分布式网络。系统提供CAN总线和LIN总线接口，并制定完善的网络通信协议。
具体技术、工艺路线如下：
（1） 基于ARM的Windows CE.NET嵌入式实时操作系统的强大图形界面功能，利用虚拟仪器技术设计交互式的图形界面，界面效果图如图2所示。硬件部分采用ARM内核处理器最小系统+CAN总线通信接口+TFT彩色液晶显示屏的方案；软件部分采用Windows Mobile for Pocket PC2003（基于嵌入式实时操作系统Microsoft Windows CE.NET构建的标准PDA平台）+ LabVIEW 7 Express（高效图形化虚拟仪器应用开发环境）。
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图2：仪表板显示界面效果示意图
嵌入式计算机是以应用为中心、软硬件可裁减、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。与通用计算机系统相比，它具有体积小、重量轻、灵活性高而且价格便宜的特点，因此可被广泛应用在汽车电器等方面。而LabVIEW是一个具有革命性的图形化开发环境，它内置信号采集、测量分析与数据显示功能，摒弃了传统开发工具的复杂性，为您提供强大功能的同时还保证了系统灵活性。LabVIEW将广泛的数据采集、分析与显示功能集中在了同一个环境中，可以在自己的平台上无缝地集成一套完整的应用方案。因此，本文将LABVTEW图形化编程语言应用于这类嵌入式计算机控制器人机界面的开发编程，开发一种通用的系统平台，实现产品开发中人机界面的可视化编程，并提供软件框架，从而减少产品开发的工作量，提高开发效率和可靠性。
利用嵌入式实时操作系统实现对can总线收集到的温度、压力、速度等各类传感器信号进行采集与处理，并通过ARM处理器设计显示接口，实现系统状态在液晶屏上的数字、图形化显示。系统通过扩展输出接口可方便二次开发为模拟仪表或数字仪表，并设计GPS、数字地图、USB，LIN总线等通用扩展接口。
（2）汽车仪表系统作为CAN网络的一个节点参与数据通信，同时作为LIN网络的主节点获取各种传感器的信息数据；CAN总线接口以及LIN总线接口分别采用专用的接口收发器82C250以及TJA1020芯片。基于SAE J1939协议标准以及国际标准的LIN（Local Interconnect Network）总线协议，制定完善的车载网络通讯协议。
CAN2.0B网络协议：
CAN2.0B网络协议应用于汽车上现已发展了几代网络通信协议标准，主要是美国的SAE标准（最近的协议标准为J1939协议），该通信协议利用CAN2.0B的功能，主要解决如下问题：
（I）优先权问题；（II）灵活性问题；（III）可扩展性；（IV）强壮性；（V）为满足不同控制系统的要求，应具有高的数据传输速率带宽，具有通用的故障诊断接口和诊断协议；（VI）车辆状态共享。
通讯协议的具体实施如下：
①通讯协议分为两个部分，第一部分用于系统自检。第二部分用于数据通信。
②协议给每个节点分配了一个ID号，以及8个字节的数据场。各节点按照数据场的定义进行数据传输。（动力总成为两个ID）。
③每个节点分配的数据场均有保留位，以供扩展使用。
LIN （Local Interconnect Network）：
LIN是用于连接智能传感器、执行器的低成本串行通信总线，由主要汽车制造商和半导体生产商共同开发。其标准的1.0版本于1999年6月创建，到2000年11月制定了LIN标准版本1.3。 它遵从ISO-9141标准。数据传输速率为20Kbps,这是因电磁干扰原因受限的许多应用可接受的速度。它基于SCI（串行通信接口）/UART（通用异步接收发送）硬件接口。属于低速、单线总线通信系统。从节点可以不带振荡器。它采用单主多从的组织结构和主从式时间触发协议，多节点可同步接收。报文帧的长度在0-8字节之间可选。具有求和校验和检错机制，能判断出网络中的故障节点。在汽车内部构成分布式电子系统，用于汽车座椅、门锁、顶蓬、雨刷、门镜等设备之间的数据传输与操作。
（3）根据通用接口规范，设计仪表信息管理与诊断系统，实现信息的存储、查询、管理及自诊断功能。系统支持KWP2000故障诊断协议，符合ISO9141接口标准，并兼容OBDII故障诊断协议。可应用语音技术，根据安全规则设定语音提示优先权，并结合液晶屏图像显示系统状态信息，实现对系统信息的诊断与处理.
三．技术发展趋势：
继全数字式汽车仪表后，未来汽车仪表将充分应用光技术和机电一体化技术，并突出现代信息技术和网络技术的应用，其功能将极大拓宽，指示形式将演变成计算机终端显示器在有关技术使用费用，特别是其依赖的硬件成本进一步降低的前提下，汽车仪表未来可能发展趋势如下：
1.未来汽车仪表的功能将体现体积小型化 、显示界面人性化、信息高度集成化等特点。
2. 仪表显示终端越来越趋向于一个高清晰度的液晶显示屏。
3. 电光学技术将在汽车仪表上得到广泛应用。
4．自动导航和定位系统可能也是未来汽车仪表上不可缺少的部分，包括全球卫星定位系统和电子地图等。
5．具备完善的通讯系统及诊断系统。
在微电子技术飞速发展、现代车用仪表新材料曰新月异以及车用仪表精细加工技术曰趋成熟的今天，汽车仪表正不断融入当今各学科、各领域的新技术、新材料成果，向功能多元化、机电一体化、系统工程化、高度集成化方向发展。
四．结束语：
随着有关法规的曰益严格和人、车、环境统一协调的发展趋势, 电子仪表板能够准确地提供足够的信息, 从而适应汽车排气的净化处理及改进安全性和提高经济性的要求。同时, 汽车电子仪表板不仅可作为衡量一个国家汽车生产技术水平重要标志的汽车电子化程度, 而且还可推动我国汽车工业的发展。相关信息显示，信息产业部已经着手在汽车电子产业发展规划方面制定相关的产业发展规划和政策，以加快我国汽车电子产业的发展，缩短我国在汽车电子关键技术上与国外的差距。正是基于以上的考虑与设想，设计、开发了本系统，相信车载信息系统的曰益普及将促进动态智能化仪表的必然发展。 太好了，大饱眼福！
呵呵
讲的太笼统了 有点笼统啊，朋友 太好了---------------- 太难了，知识有限，理解不了
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