电动汽车车载智能显示系统设计,包括源代码、原理结构图
别对接。WR和RD为读写信号,由并行控制接口模块中的PMWR和PMRD引脚分别控制。SSD1926对接收到的数据进行处理之后,再通过与LCD的接口驱动TFT彩色液晶屏进行显示。
2.7 触摸功能的硬件设计
电阻式触摸屏处于与外界完全隔离的工作环境,不怕灰尘和水汽,可以用任何物体来触摸,可以写字画图,广泛应用于工业控制领域中。触摸屏工作时,上下导体层可以看作电阻网络。当某一层电极加上电压时,会在该电阻网络上形成电压梯度。若施加外力使得上下两层电极在某一点相接触,则在电极未施加电压的另一层可以检测出接触点的电压,从而换算出接触点的坐标值。本作品选用4线电阻式触摸屏,其电阻网络工作原理如图10所示。
图10 电阻网络工作原理图
系统工作时,首先把AN11/RB11、AN4/RB4复用引脚设置为I/O引脚。RB11输出高电平(+3.3 V),RB4引脚输出低电平(0 V),在顶层的电极X+、X-上即产生了3.3 V的电压。当有外力使得上下两层在某一点接触时,在底层Y+、Y-引脚上就会输出接触点处的电压。此时,AN10/RB10、AN5/RB5设置为A/D输入通道。采样此引脚上的电压信号,即可得到Y+、Y-引脚上的电压值,根据式(1)可以计算出X坐标:
触点X坐标=X轴分辨率×X相电压采样值/1 024 (1)
本设计为10位的精度A/D采样,3.3 V输入时对应的采样值即为1 024。然后,改变4个引脚的输出定义,将A/D输入引脚RB10设置为I/O引脚输出高电平,RB5设置为I/O引脚输出低电平,将3.3 V电压切换到底层电极Y+、Y-上,设置AN11和AN4为A/D输入引脚。对X+、X-引脚进行A/D采样,测量得到接触点处的Y相电压,根据式(2)可以计算出Y坐标:
触点Y坐标=y轴分辨率×y相电压采样值/1 024 (2)
2.8 电气连接
液晶屏共有6个接线引脚,如图11所示。1,2脚是给仪表供电用DC48V输入,接到电池组正极和负极。3,4脚是CAN+5V和CAN GND,这一组+5V电源由仪表电路产生,给CAN总线供电。5,6脚是CAN_H和CAN_L,与其它模块的CAN通信线连接。电池检测模块如图12所示。
图11 CAN通信电气连接图
图12 电池监测模块
2.9 LED背光控制接口
本设计提供了对LED背光电路的调节控制接口,其硬件接口电路如图13所示。可以通过芯片PIC32MX输出3路PWM(OCS2-OCS4)对LCD的背光电路进行控制,可以进行明暗调节。在某些工作状态,可关掉背光电源,降低电源损耗。
PIC32440F128L
图13 LED背光控制硬件接口电路
3.软件设计
本设计中的软件主要包括两方面的内容:图形显示和数据通信。软件部分包括设备驱动程序层、图形元素层、图形对象层和应用层,设备驱动程序层为硬件提供必要的驱动程序,图形元素层直接与设备驱动程序对话,图形对象层提供控件驱动函数库,应用层通过控件绘制界面、开发应用程序。设备驱动程序层、图形原语层和图形对象层都属于系统层。
3.1图形显示原理
由于液晶屏在运行时需要显示电机控制器,电机,电池模块,以及充电机等的信息,这些信息量比较多,在一个界面里不能够完全显示。所以在本液晶屏中分别创建了电机控制器等显示页面用于检测电机控制器及电机的相关信息,电池监测页面用于监测电池的实时状态,充电机页面和主界面以及一些利于人机交互的页面,这些页面的创建使电动汽车用户能方便快捷的获得电动汽车的信息。页面创建的软件框图如图14所示:
图14 页面创建软件框图
汽车各部分实时信息通过CAN总线送入PIC32MX440F128L芯片,并通过图形处理芯片SSD1926芯片在液晶屏上生成图像,显示在液晶屏上。同时,通过液晶屏也可以对各个模块的参数进行设置,具有良好的人机界面。
图形显示是本设计的重点。本设计全部是用C语言来开发的,系统层使用微芯(Microchip)公司图形对象层(Graphics Object Layer,GOL)图形驱动库来实现。Microchip 的图形库针对范围宽广的显示设备控制器,可与PIC 单片机配合使用;图形库提供应用编程接口(API),完成基本图形对象以及类似控件对象的绘制。 图形库也使得通过消息接口集成输入设备变得容易。图形库的分层结构设计使得所有这一切成为可能。Microchip 图形库的层次结构如图15所示。
图15 Microchip 图形库的层次结构图
应用层是使用图形库的程序。图形对象层(Graphics Object Layer, GOL)生成控件,例如按钮、滑动条和窗口等等。控件(widget)指GOL 对象或其他对象。 为了控制这些对象,GOL 层具有一个消息接口,接收从应用层来的消息。消息接口支持触摸屏。图形元素层实现基本绘图功能。这些基本功能完成图形对象的绘制,
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