基于点阵LCD的汽车仪表设计

摘要

随着人们对汽车可靠性和舒适性要求越来越高，汽车电子在微电子技术的推动下日益成为国内外关注的焦点。点阵LCD的汽车仪表在5年前的中国市场上，只是像奥迪A6，帕萨特B5，宝马5系等高端车型上配备，而其仪表的供应商通常仅是那些国际零部件巨头提供，国内尚且没有企业能够给他们配套，如今点阵LCD逐渐进入中级轿车行列，其核心技术依旧被那些国际零部件巨头所控制，所以研究和分析点阵显示屏同时带有CAN总线的汽车仪表尤为迫切。点阵LCD作为仪表的多功能信息显示器，具有良好的人机界面，显示内容巨大，信息清晰易懂，特别是一些中文提示的报警信息和现在热门的胎压和倒车雷达的显示，加上仪表的扬声器的报警，将从视觉和听觉两个方面极大的方便驾驶人员的可读性和可操作性：同时由于CAN总线作为一种有效支持分布式控制和实时控制的技术以其稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强越来越受到人们的重视。本文在根据市场上的中级汽车仪表的要求，注重分析了功能要求，系统设计以及设计潜在实效的分析，从系统架构，到微处理器的选择以及硬件的重点模块的分析和软件主程序的介绍和CAN总线的设计，比较新颖的提出了仪表的过压保护模块设计以及照明自动调节模块设计，这将进一步提升仪表的可靠性设计和人性化设计。文章最后分析了试验验证的情况和对成本的估算。该篇论文从工程角度出发，比较详细而充分的分析和设计点阵式LCD的汽车仪表，拥有比较好的成本优势和平台化设计，具有比较广泛市场应用前景。

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文摘

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外汽车电子状况

1.3 汽车仪表的发展轨迹和未来方向

1.3.1 汽车仪表发展轨迹

1.3.2 汽车仪表未来方向

1.4 汽车仪表结构简介

1.5 本文的研究目标和主要内容

1.6 小结

第二章 汽车仪表系统方案设计

2.1 汽车仪表的功能分析

2.2 汽车仪表系统方案

2.3 原理方框图设计

2.4 设计潜在失效模式分析(DFMEA)

2.5 小结

第三章 汽车仪表的硬件设计

3.1 汽车仪表微控制器选择

3.2 电源模块的设计

3.3 过压保护模块

3.4 CAN模块设计

3.4.1 CAN总线介绍

3.4.2 CAN总线的报文传送和帧结构

3.4.3 CAN总线的位仲裁

3.4.4 CAN总线的数据错误监测

3.4.5 CAN总线的物理层设计

3.5 步进电机模块设计

3.6 模拟信号输入

3.7 数字信号输入

3.8 EEPROM选择

3.9 ASTN LCD模块设计

3.9.1 ASTN LCD分区

3.9.2 ASTN LCD负压电路设计

3.9.3 ASTN LCD温度补偿设计

3.10 照明自动调节电路

3.11 声音报警设计

3.12 汽车仪表EMC设计

3.13 小结

第四章 汽车仪表软件设计

4.1 软件集成开发环境CodeWarrior介绍

4.2 汽车仪表主程序开发

4.3 CAN总线网络架构

4.4 CAN总线模块设计

4.5 汉字的输出

4.5.1 点阵汉字的显示原理

4.5.2 字库的建立及其原理

4.5.3 应用程序中进行汉字显示的处理

4.6 仪表自检及LED损坏报警程序设计

4.7 点阵LCD软件模块设计

4.7.1 仪表报警灯程序设计

4.7.2 超速报警设计

4.7.3 倒车雷达设计

4.7.4 TPMS设计

4.7.5 档位设计

4.7.6 小计/累计设计

4.7.7 其他

4.8 仪表照明自动调节设计

4.9 EEPROM

4.10 小结

第五章 汽车仪表设计验证和成本分析

5.1 汽车仪表设计验证

5.2 汽车仪表的成本分析

5.3 小结

结束语

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文