详解基于CAN总线的汽车仪表系统设计—硬件系统方案

显示功能更强大，操作也比较复杂，一般在高档轿车中比较流行使用液晶显示结构，这也是现代汽车向舒适化和人性化发展的一个方向。

6，蜂鸣器报警模块:当汽车各部件运行状态超过其额定值后，信息反馈给MCU，由MCU发出信号驱动蜂鸣器，同时对应的故障灯闪烁。

7、护PRoM模块:系统采用了电擦除可编程的只读EZPROM来保存需要永久记忆的数据和固定时刻内的历史数据等，并且加入了“看门狗”电路来监视MCU的工作。从整体结构上看，系统硬件各功能模块之间的结合就构成了整个仪表的硬件系统，其系统框图如图3一1所示。

本方案首先根据整个系统的功能需求分析，确定相应的信号处理模块。在信号传输过程中除了CAN总线信号，也存在开关信号、模拟信号、数字信号等。然后根据所要求的信号处理功能，进行选择合适的单片机处理模块。通过对各种型号单片机的性能和价格的比较，本系统最终选择了Freescale公司(原motorola半导体产品部，于2004年独立出来)的16位带CAN接口的单片机MC9512H128作为仪表的核心MCU。本系统选用国家半导体公司)的开关电源稳压转换器LM2574一5.0作为电压调整模块，对整个系统电源提供可靠的电源。采用PhiliPs公司的Al040为高速CAN总线收发器，通过CAIH和CAIL接收和发送相关信息;选用XICOR公司的X5045作为看门狗定时器、EEPROM和电源监测芯片。同时结合MC9s12H128高度的集成特性，辅以脉冲信号滤波、放大、整形电路，LCD显示电路，步进电机和相关的外围电路，即可设计出的小型单片机数据采集系统。不仅能完成数据采集的功能，而且能实时驱动步进电机和液晶屏进行数据的显示，准确及时的反映相关信息。

3.4 CAN总线仪表的特点
与传统仪表的对比，CAN总线仪表在以下几个方面有自己的独特点:
1)控制单元间信息交流采用CAN总线传输取代了传统仪表的模拟信号。模拟仪表采用4一20mA电流的模拟信号标准，在传输过程中，由于机械传动和物理连接的作用会发生信号衰减，使最终显示的信息不准确。采用CAN总线实现汽车信息的数字化，能实现汽车CAN网络节点间数字化信息的传输，能有效的避免信号物理传递过程中的衰减，大大提高了显示终端的信息精度和可靠性 。总线介质一般可采用双绞线，两条线上的电位相反，电压和等于常值，能更好的满足国家关于汽车电气电磁辐射(GB/T18655一2002)和汽车电磁抗扰性(GB/T一7619一1998)的相关要求。

2)采用步进电机显示仪表信息。传统模拟仪表一般为动圈式机心(线圈连同指针一起转动)和动磁式机心(磁钢连同指针一起转动)仪表。电流通过线圈产生合成磁场，使指针转动来显示汽车部件的运行情况。机心由指针轴，游丝，线包，磁屏蔽罩和机械零件构成，其故障率很高;在低速区显示误差大，线性也比较差，因而其显示精度也比较低。相对而言，步进电机仪表性能也可靠，其显示精度更高、显示信号更准确。

3)液晶LCD面板显示。首先，LCD显示更美观，更为被顾客所接受。其次，LCD显示的信息量更大，在有限的空间内显示大量的信息，LCD是解决这一问题的有效途经。显示灵活，其文字化和图形的显示方案更简洁，通过更改软件程序来改变显示的内容。

3.5主要技术指标与性能要求

根据QC/T413一2002和Qe/T727一2004的标准:
1、温度范围:一30℃~+70℃，存储温度范围:一40℃~+85℃。
2、工作电压范围:18V~32V
3、电磁抗扰性:应符合 GB/T17619一1998的有关规定。
4、电磁骚扰性:应符合GB/T18655一2002的有关规定。
5、耐温度变化试验:应能承受一30℃~+7O℃的温度变化试验，T=2H，循环次数为5次，试验后，应符合基本性能要求。
6、水温表特性:

7、燃油表指示特性

8、机油压力表:

9、车速表

10、发动机转速表