基于WinCE的智能车载仪表设计
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2020-10-22
05:20:27
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基于基于WinCE的智能车载仪表设计的智能车载仪表设计
摘要：设计一款基于WinCE操作系统的智能车载仪表，通过CAN总线接收汽车各个部件的ECU的信息，并将其
显示在液晶显示屏中。以ARM9内核的S3C2440微处理器为核心，设计了外围硬件以及CAN总线在WinCE中的
底层驱动和上位应
摘要：设计一款基于
关键词：
引言
随着高性能电子显示技术的发展，汽车仪表电子化的程度越来越高。国内外已开发出了多功能全电子显示仪表、平视显示
仪表、汽车导航系统、行车记录仪等高技术产品。未来，车用电子化嵌入式仪表具有以下优点：提供大量复杂的信息，使汽车
的电子控制程度越来越高；满足小型、轻量化的要求，使有限的驾驶空间更人性化；高精度和高可靠性实现汽车仪表的电子
化，降低了故障的发生率；设有在线故障诊断系统，一旦汽车发生故障，可以找到故障来源，方便维修；外形设计自由度高，
汽车仪表盘造型美观。基于以上优点，汽车会越来越多地采用各种用途的电子化仪表。造型新颖、功能强大的嵌入式电子化仪
表将是今后车用仪表的发展趋势和潮流。
1 智能车载仪表系统结构
本智能车载仪表拥有大多数传统车载仪表所拥有的功能，驾驶员可以通过车载仪表的显示界面获取当前汽车的状态信息，
例如车速、油压、油温、水温、机油压力或者电瓶电量。
传统车辆仪表直接与车辆的传感器相连，仪表系统经由传感器的模拟量得到汽车当前状态，精确性不高。本文设计的智能
车载仪表并不是简单地与传感器相连，而是通过CAN控制器将整车连接成一个网络结构。车辆部件配以CAN控制器，通过双
绞线将车辆部件连接起来形成一个网络体系，实现部件的电子化。同时，车载仪表和汽车部件的电子化也提高了汽车的精准度
和可靠性，降低故障发生率。
车载智能仪表主要分为基于S3C2440处理器的硬件系统和WinCE环境下的软件系统两大部分。硬件系统为整个控制系统提
供基础，负责CAN总线通信。软件系统提供CAN总线的硬件驱动以及在WinCE下的仪表上位应用程序。
2 硬件设计
硬件系统以S3C2440为核心，RAM内存、NOR Flash和NAND Flash作为存储介质，扩展部分外围设备以负责系统信息的
输入与输出，如CAN总线通信单元、LCD显示、触摸屏、通用串行口、USB设备、以太网接口等。系统硬件结构如图1所示。
在众多接口中，CAN总线通信单元是在整车通信过程中的关键部分。在汽车的各个重要部件中，配置相应的CAN控制单
元，由双绞线将各个CAN总线控制单元连接起来。汽车的各个部件将该部件的当前状态信息由CAN控制单元发送出去，经双
绞线发送到智能车载仪表的CAN单元当中，经过系统的CAN接口将数据发送到系统中。车载仪表系统得到数据后，经过数据
处理得到汽车部件的当前状态信息。
CAN总线接口电路如图2所示。采用Microchip公司的CAN总线控制器MCP2515。MCP2515完全支持CAN 2.OA／B技术规
范，速度达到1Mbps；SPI的接口标准使得它与S3C2440的连接更加简单；能发送和接收标准和扩展数据帧以及远程帧；自带
2个验收屏蔽寄存器和6个验收滤波寄存器，可以过滤掉不想要的报文，减少了微处理器的开销。CAN总线收发器采用
TJA1050，该器件提供了CAN控制器与物理总线之间的接口以及对CAN总线的差动发送和接收功能。
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