嵌入式车载虚拟仪表的设计

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1、重庆大学硕士学位论文嵌入式车载虚拟仪表的设计姓名：邱建伟申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：汤宝平20060501重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要汽车仪表是驾驶员与车辆进行信息交流的重要接口和界面，它是安全行驶和经济行驶不可缺少的装置。早期，汽车上装备的仪表均是通过机械结构模拟显示，它们存在精度低、响应慢、显示信息量少、信息显示方式单一等缺点。随着计算机技术的日渐成熟、汽车电子的发展、和嵌入式技术的广泛应用，对仪表的数字化和多信息综合显示已成一种重要的发展趋势。本文将嵌入式计算机技术，虚拟仪器技术

2、和CAN总线数据传输技术引入到车载仪表中，设计、研制了嵌入式车载虚拟仪表。该仪表通过下位机各智能节点实时采集车况信息并通过CAN总线将各节点连接和进行数据传输。上位机将获得的车况信息处理后，将常规信息显示与异常信息显示相结合，并充分发挥虚拟仪器功能与参数能自动定义、动态画面可视性强的特点，采用模拟、数字等多种方式对工况信息进行综合显示，并对超限工况报警和自动记忆存储，对汽车出现的各种异常情况给出紧急处理建议。研究了汽车在行驶过程中各状态参量的数据采集。主要包括四类：油量、油压、电压、水温、车内温度和车外温度

3、等6路模拟量，全部车灯的故障检测量，车门、车灯、空调开关等车上常用开关量，车速、发动机转速等。研究并设计了基于CAN总线的多路数据采集系统。设置数个智能数据采集节点，并将这些节点用CAN总线连接，而系统的核心处理单元直接从CAN总线上获得车况信息。将CAN总线技术引入到汽车仪表的设计中，实现车况数据的传输，不仅是为了适应汽车上恶劣的工作环境，更主要的是为了与汽车上其它的网络连接，实现信息共享。设计并实现了基于嵌入式PC/104计算机的虚拟仪表的上位机设计。采用嵌入式PC/104计算机作为上位机的核心处理单元

4、，为了方便驾驶员的使用采用了触摸屏控制方式。编制了车载工况信息采集、处理与显示程序，将各种车况数据，如车速、里程、水温等等，通过虚拟仪表的形式在显示终端以直观、醒目的方式提供给驾驶员。并对上位机软硬件设计的合理性进行了验证。实现了数据的存储保护。系统的核心功能之一就是对采集的众多参量进行存储，以便于车辆的科学管理和交通事故的调查。嵌入式车载虚拟仪表是对汽车仪表数字化和多信息综合显示的一个有益尝试，离最后的实用化和产品化还待进一步研究。关键词：车载，虚拟仪表，嵌入式PC/104，CAN总线I重庆大学硕士学位论

5、文英文摘要ABSTRACTTheonboardinstrumentisthesignificantinterfaceforthedrivertoexchangeinformationwithautomobile,anditistheindispensableequipmenttoinsuredrivesafelyandeconomically.Intheearlytime,theinstrumentsequippedonautomobileweredisplayedthroughmechanism.They

6、havelowprecision,slowresponse,littleinformation,andmanyothershortcomings.Withthedevelopmentofcomputertechnologyandtheautomobile-electron,togetherwiththewidespreadapplicationofembeddedtechnology,theautoinstrument’sdigitizationandthemulti-informationsyntheti

7、cdisplayhavebecomeadevelopingtendency.Inthispaper,theembeddedtechnology,virtualinstrumenttechnologyandCANbustechnologyhavebeenappliedtodesign,andmanufacturetheonboardvirtueinstrument.Thisinstrumentacquirestheautomobileworkinginformationinreal-timethroughth

8、eintelligentdataacquisitionnodesofthelowercomputer,andtransmitthedatabyCANbus.Makingfulluseofthecharacteristicsofvirtualinstrumentwhichfunctionandparametercandefineautomatically,theuppercomputerprocessestheda