基于以太網(wǎng)的總線儀表的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于以太網(wǎng)的總線儀表(MULTIC S)，用于擴(kuò)展CAN總線儀表的功能，以達(dá)到在原有的總線儀表上增強(qiáng)功能的目的，屬于儀表技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在國(guó)內(nèi)客車上的總線儀表，基本上都是使用CAN來(lái)進(jìn)行和掛接在總線上的其他ECU進(jìn)行通訊，隨著目前新能源車的興起，車身總線上掛接的ECU越來(lái)越多，對(duì)于信息的傳輸速率也提出了更高的要求，CAN總線在傳輸速率方面有著自己的局限性，同時(shí)對(duì)于儀表固件的更新，目前多數(shù)都靠專門的CAN總線工具由電腦進(jìn)行更新，缺點(diǎn)是CAN總線工具屬于專用工具價(jià)格昂貴，且容易損壞，導(dǎo)致產(chǎn)品的維護(hù)費(fèi)用居高不下。目前包括LIN、CAN/CAN-FD和FlexRay在內(nèi)已經(jīng)出臺(tái)了 9個(gè)專用汽車網(wǎng)絡(luò)規(guī)范。其中，F(xiàn)lexRay的傳輸速率為10Mbps，而以太網(wǎng)的傳輸速度將是前者的10倍。另外，隨著客戶對(duì)儀表功能需求的增加及對(duì)圖形元素顯示要求的提高，這就增加嵌入式軟件的容量，由于CAN總線在傳輸速率的限制，相應(yīng)的傳輸時(shí)間就會(huì)增加，影響了生產(chǎn)效率。因此需要一種帶多種通訊接口的儀表來(lái)滿足客戶的需求，克服以上的弊端。
[0003]同時(shí)，傳統(tǒng)儀表只能給駕駛員提供汽車運(yùn)行中必要而又少量的數(shù)據(jù)信息，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代汽車新技術(shù)、高速度的要求。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，多功能高精度、高靈敏度、讀數(shù)直觀的電子數(shù)字顯示及圖像顯示的儀表不斷在汽車上應(yīng)用，汽車儀表正向“綜合信息系統(tǒng)”的方向發(fā)展，其功能不局限于現(xiàn)在的車速、里程、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油量、水溫、方向燈指示，還可能增添一些功能，如時(shí)速表、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表和油量表將被集網(wǎng)絡(luò)、診斷和數(shù)字顯示功能于一體的液晶屏幕所取代，并通過(guò)車載動(dòng)態(tài)信息系統(tǒng)的“專家智囊團(tuán)”實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)診斷、道路自主導(dǎo)航、電子地圖、車輛定位動(dòng)態(tài)顯示等功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供了一種功能強(qiáng)、生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用低、車載電子互聯(lián)一體化的基于以太網(wǎng)的總線儀表，解決了傳統(tǒng)儀表只能給駕駛員提供汽車運(yùn)行中必要而又少量的數(shù)據(jù)信息，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代汽車新技術(shù)、高速度的要求，由于目前CAN總線在傳輸速率的限制，相應(yīng)的傳輸時(shí)間就會(huì)增加，影響了生產(chǎn)效率的問(wèn)題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種基于以太網(wǎng)的總線儀表，其特征在于，包括ARM，ARM分別與以太網(wǎng)收發(fā)模塊、電源模塊、輸入輸出單元、通訊接口、人機(jī)界面、存儲(chǔ)單元連接。
[0006]優(yōu)選地，所述的電源模塊包括電源濾波電路單元和用來(lái)給LCD屏幕背光供電的IXD電源供電單元。
[0007]優(yōu)選地，所述的電源模塊包括用來(lái)抑制電源線上傳導(dǎo)電瞬態(tài)干擾的電瞬態(tài)抑制電路、用來(lái)防止因電源正負(fù)極接錯(cuò)而導(dǎo)致系統(tǒng)損壞的電源反接保護(hù)電路、用來(lái)泄放儀表休眠是電源串電的電流泄放電路、用來(lái)抑制系統(tǒng)本身產(chǎn)生的干擾防止對(duì)外部設(shè)備產(chǎn)生干擾以及抑制外部設(shè)備產(chǎn)生的干擾防止對(duì)系統(tǒng)本身產(chǎn)生干擾的EMI濾波電路和電源轉(zhuǎn)換電路。
[0008]優(yōu)選地，所述的輸入輸出單元包括喚醒輸入、頻率量輸入、模擬量輸入、低邏輯量輸入、通用輸入、高邊輸出、車速?gòu)?fù)制輸出、C3/B7輸出、傳感器電壓輸出。
[0009]優(yōu)選地，所述的通訊接口包括CAN通訊接口、K-LINE通訊接口、LIN通訊接口、RS485通訊接口及RS232通訊接口。
[0010]優(yōu)選地，所述的人機(jī)界面包括計(jì)量表、符號(hào)片、揚(yáng)聲器、按鈕、視頻輸入、顯示模塊。[0011 ] 優(yōu)選地，所述的存儲(chǔ)單元包括FLASH、SD卡及EEPROM。
[0012]優(yōu)選地，所述的ARM還與背光模塊連接。
[0013]優(yōu)選地，所述的ARM還與實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊連接。
[0014]本發(fā)明在傳統(tǒng)儀表的基礎(chǔ)上，新增了以太網(wǎng)功能；相對(duì)很多傳統(tǒng)儀表只有輸入功能，本發(fā)明的儀表還有高邊輸出功能；而且通訊接口豐富，同時(shí)具有CAN、K-LINE/LIN、RS485和RS232等；具有豐富的輸入功能，可以滿足不同車型。由于車聯(lián)網(wǎng)的興起，儀表將像綜合信息系統(tǒng)方向發(fā)展，因此本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了儀表功能，人機(jī)界面元素豐富，真正地使車載電子互聯(lián)一體化，降低了生產(chǎn)維護(hù)費(fèi)用。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為一種基于以太網(wǎng)的總線儀表的應(yīng)用系統(tǒng)框圖；
[0016]圖2為一種基于以太網(wǎng)的總線儀表的電路模塊示意圖；
[0017]圖3為以太網(wǎng)模塊框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。
[0019]本發(fā)明為一種基于以太網(wǎng)的總線儀表，如圖2所示，其包括電源模塊、ARM、以太網(wǎng)模塊、與ARM(單片機(jī))相連的輸入輸出單元、通訊接口、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、顯示模塊、指針信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊(即計(jì)量表)、報(bào)警符號(hào)片模塊(即符號(hào)片)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊(即存儲(chǔ)單元)及語(yǔ)音報(bào)警t吳塊。
[0020]該發(fā)明的儀表集成了以太網(wǎng)功能，其他通信接口豐富，包括CAN、K-LINE和LIN、RS485和RS232，具有高邊輸出功能，具有豐富的輸入，滿足各種車型要求，其還具有語(yǔ)音報(bào)警模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、顯示模塊、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、報(bào)警符號(hào)片模塊、車速?gòu)?fù)制C3/B7輸出模塊等等。
[0021]CAN通訊接口豐富，多達(dá)5路，且可以通過(guò)CAN喚醒儀表，即常說(shuō)的CAN喚醒功能。除常用的CAN通訊接口外，還包含RS485和RS232通訊接口。其還根據(jù)接收的信號(hào)，驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，顯示車速、發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。對(duì)輸入的車速信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波放大后，再經(jīng)過(guò)電路輸出車速?gòu)?fù)制C3/B7信號(hào)。單片機(jī)可對(duì)輸入信號(hào)處理，然后決定報(bào)警符號(hào)片的亮滅。
[0022]ARM分別與以太網(wǎng)收發(fā)模塊、電源模塊、輸入輸出單元、通訊接口、人機(jī)界面、存儲(chǔ)單元連接。
[0023]ARM作為系統(tǒng)的核心，處理外部接收的信號(hào)(如邏輯量輸入，CAN及以太網(wǎng)等)，做出相應(yīng)的處理(如通過(guò)人機(jī)界面顯示、報(bào)警等)。
[0024]由電源模塊為本發(fā)明的整個(gè)儀表供電，其連接到車身電源系統(tǒng)。
[0025]電源模塊包括電源濾波電路單元和LCD電源供電單元，電源模塊有電瞬態(tài)抑制電路、電源反接保護(hù)電路、電流泄放電路、EMI濾波電路和電源轉(zhuǎn)換電路。
[0026]電瞬態(tài)抑制電路，用來(lái)抑制電源線上傳導(dǎo)電瞬態(tài)干擾；電源濾波電路包括EMI濾波電路。
[0027]電流泄放電路，用來(lái)泄放儀表休眠時(shí)電源串電；
[0028]LCD電源供電單元，用來(lái)給LCD屏幕背光供電，及LCD所需的伽馬電路。
[0029]電源反接保護(hù)電路，用來(lái)防止因電源正負(fù)極接錯(cuò)而導(dǎo)致系統(tǒng)損壞。
[0030]EMI濾波電路，用來(lái)抑制系統(tǒng)本身產(chǎn)生的干擾防止對(duì)外部設(shè)備產(chǎn)生干擾以及抑制外部設(shè)備產(chǎn)生的干擾防止對(duì)系統(tǒng)本身產(chǎn)生干擾；
[0031]電源轉(zhuǎn)換電路，為開關(guān)電源其轉(zhuǎn)換效率可達(dá)90%以上，可有效利用車輛蓄電池提供的能量，通過(guò)電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的電源提供給單片機(jī)及其他模塊使用。
[0032]輸入輸出單元，包含低邏輯量輸入、通用輸入(可以作為高、低、模擬量輸入)、頻率量輸入、喚醒輸入、模擬量輸入(包括大小電阻軟件可配、電阻電壓型硬件可配及高壓輸入)等，同時(shí)含有高邊輸出、車速?gòu)?fù)制輸出、C3/B7輸出、傳感器電壓輸出單元(如給監(jiān)控設(shè)備供電)等。本發(fā)明的儀表含有豐富的輸入輸出，很多傳統(tǒng)儀表不具有高邊輸出功能。
[0033]一、喚醒輸入:包含低喚醒和高喚醒，根據(jù)實(shí)際車況使用，如當(dāng)汽車鑰匙旋轉(zhuǎn)到ACC檔時(shí)，喚醒部分電路，旋轉(zhuǎn)到ON檔時(shí)喚醒全部電路，儀表正常工