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1、带CAN总线的汽车仪表总程IntegratedAutomobileMeterwithCANBus郭斌欧阳烨（中科院上海微系统与信息研究所传感器国家重点实验室）GuoBingOuYangYei摘要：本文从硬件和软件二方面，结合一个带CAN接口的强单片机PIC18F458，从实际工程应用角度来阐述一个较复杂的仪表系统工程的实现。其中较系统的介绍了PIC18f458单片机系统外围电路，单片机系统与步进仪表电机接口、与液晶显示模块接口、与小键盘扩展接口尤其重要的是单片机CAN通信软、硬件接口等五个部分。关键词：PIC18F458单片机CCP1EC
2、CP1步进马达LCD显示控制CAN驱动控制Abstract:WiththepowerfulsinglechipCPUPIC18F458,wediscussanimplementationofcomplexautomobilemetersystemfromtheviewofpracticalengineering,includingbothhardwareandsoftware.Alsointhisarticle,weintensivelyintroducetheframeworkofPIC18F458peripheralcircuit,i
3、nterfacetostepmotormeter,interfacetoliquidcrystaldisplaymodule,extendedinterfacetomini-keyboard,aswellastheimportantsoftwareandhardwareinterfaceofPIC18F458’sCANcommunication.引言：随着汽车制造业的蓬勃发展，其在我国制造业界的龙头地位越来越明显。为进一步增加汽车生产的国产化程度，作为汽车核心技术的自主产权就迫切地提到我国汽车发展的战略日程上来。带CAN总线的车载仪表系统
4、就是基于这一理念，迎合当今潮流，在众多国内汽车制造商的急切关注下，作为我国汽车业的一项科技含量高起点的自主技术知识产权的产品研发出来。该电子系统的特殊优点其一，它将以前的模拟组合的各分离式仪表数字化式的统一管理起来。在提高了仪表的稳定性、精度，提高了仪表寿命的同时大大地降低了制造成本；其二,它在汽车仪表内引入了CAN总线,将系统设计成开放式,易嵌入式的结构，在减少了系统的线索，提高了系统抗干扰性的同时,大大地增加了系统内的数据流量,保正了车载仪表的实时性。简化了仪表系统和汽车中央控制中心的接口。已研发出来的该套电子仪表系统,不紧填补了我国
5、车载仪表无全数字化的空白，同时它也是一个有着广泛的市场行情,可持续性发展的企业项目。车载仪表系统要处理的参数和硬件工作原理框图一车载仪表系统要处理和显示的参数该仪表系统是被安置在驾驶员和方向盘前,主要是向驾驶员集中提供行进中的车辆的行驶状况。车辆的行驶状况在此表述为一系列参数。这其中一的些参数须以表针的形式实时的指示给驾驶员,另外的一些参数须以数字形式实时的显示给驾驶员。本仪表系统设计成一个总表盘。总表盘上要以表针指示的主要参数有：1）发动机冷却水的温度、2）油箱中的油量、3）发动机的转速、4）汽车实时行使速度。仪表盘上要以液晶显示的参数
6、有：1）发动机的转速、2）汽车实时行使速度、3）行车时间和车行总里程(此片液晶片上所显示的数据可以翻页)。电路最大可同时点亮16位液晶数码管，此外仪表盘上还要有各向车行方向指示灯、转向灯、仪表盘背光显示灯等。该仪表系统的主要工作、任务是：通过温度传感器将汽车发动机冷却水的温度、通过油浮子或磁浮开关传感器将汽车油箱中的余油量、通过高速、低速霍尔传感器将汽车内燃机的转速和汽车的实时行使速度转换为脉冲周期,经过CPU的A/D转换处理和CCP的脉宽捕捉处理,处理结果用四个步进电机带动四个表针，实时地指示给车驾驶员,同时发动机转速,车行驶速度,车行
7、驶里程,三个参数还须以液晶数码管，可数字式地显示出来。此外汽车的门控制显示灯，左右转向,前后行驶,以及汽车的刹车灯,当环境光线暗下后仪表盘须制动开启的背光灯等,都须以发光管的形式反应到仪表盘上。此外系统还需每隔一段时间记录并同时备份一次行车里程数到串行存储器中。二车载仪表系统硬件电路工作原理和原理图本系统中心选型的单片机是美国MICROCHIP公司生产的工业级PIC18F458。可以说,PIC18F458是一款专为车载仪表系统量身订定做的单片机。虽然CPUPIC18F458的外围接口是8位的,但内核总线结构确是16位的。准确的说PIC18
8、F458是一款准16位单片机，即它既具有8位单片机接口简单特点同时它又具备16位单片机的运算能力。该单片机指令系统采用流水指令,且内部集成了8位硬乘法器,所以该款单片机运算速度快,CPU强壮,
