汽車儀表盤(pán)課程設(shè)計(jì)

1、基于Labview的車載虛擬儀表設(shè)計(jì)摘要：針對(duì)汽車儀表發(fā)展的新趨勢(shì)，本文對(duì)國(guó)內(nèi)汽車儀表行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展遠(yuǎn)景進(jìn)行了概述，針對(duì)性的研究了基于LabVIEW技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)而建立虛擬汽車儀表系統(tǒng)的構(gòu)成，并且系統(tǒng)的給出了一種可行性方案，從LabVIEW軟件實(shí)現(xiàn)方法,軟、硬件的通信三方面進(jìn)行了闡述。本文設(shè)計(jì)出來(lái)的汽車虛擬儀表系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)日期/時(shí)間、總里程、當(dāng)前速度、轉(zhuǎn)速、溫度、油箱存油量等信息的顯示。關(guān)鍵字：LabView；汽車儀表盤(pán)；虛擬儀器目 錄第1章 緒論1 1.1 汽車儀表的概述1 1.2 汽車儀表的發(fā)展歷程1第2章 研究的背景以及主要內(nèi)容2 2.1 研究的背景2 2.2 研究的主要內(nèi)容2第3章

2、 虛擬儀表4 3.1 虛擬儀器的概述4 3.2 儀器技術(shù)的演化與發(fā)展歷程6第4章 汽車儀表盤(pán)設(shè)計(jì)原理和功能分析8 4.1 汽車儀表盤(pán)設(shè)計(jì)原理8 4.2 汽車儀表盤(pán)功能分析9 4.3 虛擬儀表系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟10第5章 汽車儀表盤(pán)系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)方法11 5.1 軟件簡(jiǎn)介11 5.2 界面模塊和程序11結(jié)束語(yǔ)18參考文獻(xiàn)19第1章 緒 論1.1 汽車儀表的概述汽車儀表系統(tǒng)是車載綜合信息系統(tǒng)的重要組成部分,也是其要實(shí)現(xiàn)的最基本的功能。眾所周知,儀表板是駕駛員與車輛進(jìn)行信息交流的重要接口和界面, 也是汽車高尖技術(shù)的主要部分,它為駕駛員提供其所需的信息。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代汽車的各種機(jī)構(gòu)日趨復(fù)雜,附屬裝置

3、也日益增多,為了使駕駛員更多更迅速地掌握各種機(jī)構(gòu)和裝置的狀態(tài),以便更有效地控制汽車,使其正常地工作,汽車儀表板作為現(xiàn)代汽車的信息中樞顯得越來(lái)越重要,并伴隨著汽車電子技術(shù)的發(fā)展而快速發(fā)展。汽車儀表的發(fā)展趨勢(shì),從一個(gè)側(cè)面反映出汽車電子化水平的快速提高。1.2 汽車儀表的發(fā)展歷程 為了充分了解汽車儀表發(fā)展現(xiàn)狀,難確地把握其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì),有必要對(duì)其發(fā)展過(guò)程作一簡(jiǎn)單回顧"按汽車儀表在工作原理上取得的重大技術(shù)創(chuàng)新來(lái)分,可以劃分為4個(gè)階段,或稱為經(jīng)過(guò)4代。第1代汽車儀表是基于機(jī)械作用力而工作的機(jī)械式儀表,人們習(xí)慣稱這類儀表為機(jī)械機(jī)心表;第2代汽車儀表的工作原理基于電測(cè)原理,即通過(guò)各類傳感器將被測(cè)的

4、非電量變換成電信號(hào)加以測(cè)量,通常稱這類儀表為電氣式儀表;第3代為模擬電路電子式汽車儀表;第4代為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式全數(shù)字汽車儀表；繼全數(shù)字汽車儀表后,隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,以及降低汽車儀表制造成本的要求,汽車儀表逐漸向網(wǎng)絡(luò)化!智能化和虛擬化方向發(fā)展。第2章 研究的背景以及主要內(nèi)容2.1 研究的背景汽車走過(guò)了100多年的發(fā)展歷程,汽車儀表也在不斷開(kāi)發(fā)和發(fā)展之中，汽車儀表正在經(jīng)歷由第3代向第4代轉(zhuǎn)型時(shí)期，第3代汽車用儀表工作原理與電氣式儀表基木相同,只不過(guò)是用電子器件取代原來(lái)的電氣器件。各國(guó)一直在努力開(kāi)發(fā)汽車儀表技術(shù),并不斷取得新的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)汽車儀表行業(yè)在整體上仍滯后于整車的發(fā)展,散、

5、亂、差、的狀況尚未改變,與國(guó)外相比有很大的差距,表現(xiàn)在產(chǎn)品技術(shù)水平低,造型單調(diào),產(chǎn)品質(zhì)量可靠性和耐久性差,制造工藝落后,產(chǎn)品檢測(cè)不完善,數(shù)字化程度低等方面。我國(guó)的汽車儀表與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比,技術(shù)水平有相當(dāng)大的差距，例如,當(dāng)今國(guó)外發(fā).達(dá)國(guó)家普遍使用全數(shù)字式汽車儀表,而且絕大部分是步進(jìn)電動(dòng)機(jī)式汽車儀表,并且正積極準(zhǔn)備向更高方向發(fā)展而國(guó)內(nèi)真正民族汽車儀表廠,還沒(méi)有批量生產(chǎn)出該類型的儀表,只有德國(guó)VDO公司和美國(guó)德科公司在我國(guó)設(shè)廠生產(chǎn)。雖然國(guó)內(nèi)汽車儀表界一致看好全數(shù)字式汽車儀表，但我國(guó)民族汽車儀表生產(chǎn)廠家從事汽車儀表設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員,絕大部分還不具備這方面的知識(shí)能力,自主開(kāi)發(fā)還不具備技術(shù)條件。目前國(guó)

6、內(nèi)車輛儀表數(shù)字化水平還不高,絕大部分儀表還是模擬式的,而大多數(shù)模擬儀表表頭的體積較大、數(shù)量多,使得顯示系統(tǒng)擁擠不堪,影響美觀;另外一些模擬儀表故障率高,增加了用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),減小了車輛行使的安全系數(shù)。而隨著電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)汽車儀表逐漸被微處理器為核心的電子控制數(shù)字儀表取代已成為必然趨勢(shì)。汽車儀表產(chǎn)品的更新?lián)Q代勢(shì)在必行,進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,尋求和確定我國(guó)汽車儀表產(chǎn)品的發(fā)展方向,研制開(kāi)發(fā)新一代汽車儀表產(chǎn)品,有利于迅速提高我國(guó)汽車儀表產(chǎn)品的技術(shù)設(shè)計(jì)能力和生產(chǎn)制造水平，汽車將會(huì)越來(lái)越多地采用各種用途的電子化儀表,造型新穎別致和功能強(qiáng)大的電子化儀表將是今后車用儀表的發(fā)展趨勢(shì)和潮流。鑒于我國(guó)汽車儀表的這

7、種現(xiàn)狀,而車輛儀表是駕駛員與汽車進(jìn)行信息交流的重要接口和界面,是車輛安全行駛的重要保證，人們提出了虛擬儀表的方案。2.2 研究的主要內(nèi)容汽車儀表的發(fā)展趨勢(shì)傳統(tǒng)儀表一般是機(jī)電式模擬儀表,只能為駕駛員提供汽車運(yùn)行中必要而又少量的數(shù)據(jù)信沙息,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代汽車新技術(shù)、高速度的要求。汽車儀表的功能已不僅僅是單純的指示,而是通過(guò)對(duì)汽車各部件參數(shù)的監(jiān)測(cè)和微處理機(jī)配套,從而達(dá)到控制汽車各種運(yùn)行工況的目的。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是：1. 車載綜合信息顯示系統(tǒng)必須完成車況的數(shù)字顯示和監(jiān)測(cè);車況的數(shù)字顯示和監(jiān)測(cè)是對(duì)車輛所有重要部件的性能和工作狀態(tài)的顯示和監(jiān)測(cè),以保證駕駛員能夠及時(shí)了解車輛工作狀況,迅速對(duì)各種異常情況做

8、出對(duì)應(yīng)措施而且車輛運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)是保障車輛正常工作和進(jìn)行故障。 2.診斷和設(shè)備維修的基礎(chǔ)充分考慮系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性，根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求,本系統(tǒng)的硬件和軟件均采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的設(shè)計(jì)方法,并充分考慮系統(tǒng)的擴(kuò)展能力。第3章 虛擬儀器3.1 虛擬儀器的概述虛擬儀器的概念是由美國(guó)國(guó)家儀器公司最先提出的。所謂虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的軟硬件測(cè)試平臺(tái)，它可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，如示波器、邏輯分析儀、信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀等，可集成于自動(dòng)控制、工業(yè)控制系統(tǒng)之中，可自由構(gòu)建成專有儀器系統(tǒng)。虛擬儀器是智能儀器之后的新一代測(cè)量?jī)x器。虛擬儀器的核心技術(shù)思想就是“軟件即是儀器”。該技術(shù)把儀器分為計(jì)算機(jī)、儀器硬件和應(yīng)

9、用軟件三部分。虛擬儀器以通用計(jì)算機(jī)和配備標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字接口的測(cè)量?jī)x器為基礎(chǔ)，將儀器硬件連接到各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，直接利用計(jì)算機(jī)豐富的軟硬件資源，將計(jì)算機(jī)硬件和測(cè)量?jī)x器等硬件資源與計(jì)算機(jī)軟件資源有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。 3.1.1 虛擬儀器的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的功能化硬件模塊和計(jì)算機(jī)軟件構(gòu)成的電子測(cè)試儀器，而軟件是虛擬儀器的核心，如圖3-1所示，其中軟件的基礎(chǔ)部分是設(shè)備驅(qū)動(dòng)軟件，而這些標(biāo)準(zhǔn)的儀器驅(qū)動(dòng)軟件使得系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與儀器的硬件變化無(wú)關(guān)。這是虛擬儀器最大的優(yōu)點(diǎn)之一，有了這一點(diǎn)，儀器的開(kāi)發(fā)和換代時(shí)間將大大縮短。虛擬儀器中應(yīng)用程序?qū)⒖蛇x硬件和可重復(fù)用庫(kù)函數(shù)等軟件結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了儀器模塊間的通信、定時(shí)與

10、觸發(fā)。由于VI的模塊化、開(kāi)放性和靈活性，以及軟件是關(guān)鍵的特點(diǎn)，當(dāng)用戶的測(cè)試要求變化時(shí)可以方便地由用戶自己來(lái)增減硬、軟件模塊，或重新配置現(xiàn)有系統(tǒng)以滿足新的測(cè)試要求。這樣，當(dāng)用戶從一個(gè)項(xiàng)目轉(zhuǎn)向另一個(gè)項(xiàng)目時(shí)，就能簡(jiǎn)單地構(gòu)造出新的VI系統(tǒng)而不丟失己有的硬件和軟件資源。 圖3-1 虛擬儀器開(kāi)發(fā)框圖虛擬儀器技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于可由用戶定義自己的專用儀器系統(tǒng)，且功能靈活，很容易構(gòu)建，所以應(yīng)用面極為廣泛。虛擬儀器技術(shù)十分符合國(guó)際上流行的“硬件軟件化”的發(fā)展趨勢(shì)，因而常被稱作“軟件儀器”。它功能強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)示波器、邏輯分析儀、頻譜儀、信號(hào)發(fā)生器等多種普通儀器全部功能，配以專用探頭和軟件還可檢測(cè)特定系統(tǒng)的參數(shù)，如汽車發(fā)

11、動(dòng)機(jī)參數(shù)、汽油標(biāo)號(hào)、爐窯溫度、血液脈搏波、心電參數(shù)等多種數(shù)據(jù)，它操作靈活，完全圖形化界面，風(fēng)格簡(jiǎn)約，符合傳統(tǒng)設(shè)備的使用習(xí)慣，用戶經(jīng)簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可迅速掌握操作規(guī)程。 虛擬儀器是基于計(jì)算機(jī)的儀器。計(jì)算機(jī)和儀器的密切結(jié)合是目前儀器發(fā)展的一個(gè)重要方向。這種結(jié)合基本有兩種方式，一種是將計(jì)算機(jī)裝入儀器，其典型的例子就是智能化儀器。隨著計(jì)算機(jī)功能的日益強(qiáng)大以及其體積的日趨縮小，這類儀器功能也越來(lái)越強(qiáng)大，目前已經(jīng)出現(xiàn)含嵌入式系統(tǒng)的儀器。另一種方式是將儀器裝入計(jì)算機(jī)，以通用的計(jì)算機(jī)硬件及操作系統(tǒng)為依托，實(shí)現(xiàn)各種儀器功能，虛擬儀器主要是指這種方式。虛擬儀器的組成與傳統(tǒng)儀器一樣，主要由數(shù)據(jù)采集與控制、數(shù)據(jù)分析和處理、

12、結(jié)果顯示三部分組成。如圖3-2所示。圖3-2 虛擬儀器的內(nèi)部功能的劃分對(duì)于傳統(tǒng)儀器，這三個(gè)部分幾乎均由硬件完成。對(duì)于虛擬儀器，前一部分由硬件構(gòu)成，后兩部分主要由軟件實(shí)現(xiàn)。與傳統(tǒng)儀器相比，虛擬儀器設(shè)計(jì)日趨模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，使設(shè)計(jì)工作量大大減小。通常虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)硬件組成部分是由傳感器部件、信號(hào)調(diào)理及信號(hào)采集部件、通用計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等構(gòu)成。系統(tǒng)軟件部分通常用專用的虛擬儀器開(kāi)發(fā)語(yǔ)言編寫(xiě)而成，并可通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。3.1.2虛擬儀器硬件的構(gòu)成虛擬儀器的硬件系統(tǒng)一般分為計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)和測(cè)控功能硬件。計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)可以是各種功能的計(jì)算機(jī),如普通臺(tái)式計(jì)算機(jī)、便攜式計(jì)算機(jī)、工作站、嵌入式計(jì)算機(jī)

13、等，計(jì)算機(jī)管理著虛擬儀器的硬件資源,是虛擬儀器的硬件基礎(chǔ)。按照測(cè)控功能的不同,Vl可分為GPIB、vXI、PXI、DAQ和串口總線五種標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)。3.1.3虛擬儀器軟件的構(gòu)成在虛擬儀器系統(tǒng)中用靈活強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)軟件代替?zhèn)鹘y(tǒng)儀器的某些硬件,特別是系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)直接參與測(cè)試信號(hào)的產(chǎn)生和測(cè)量特征的解析,使儀器中的一些硬件甚至整個(gè)儀器從系統(tǒng)中“消失”,而由計(jì)算機(jī)的軟硬件資源來(lái)完成它們的功。虛擬儀器測(cè)試系統(tǒng)的軟件主要分為:儀器面板控制軟件、數(shù)據(jù)分析處理軟件、儀器驅(qū)動(dòng)軟件和通用工/0接口軟件。儀器面板控制軟件數(shù)據(jù)處理軟件儀器驅(qū)動(dòng)程序通用I/O接口軟件數(shù)據(jù)采集卡計(jì)算機(jī) 圖3-3虛擬儀器的軟件構(gòu)成框圖3.2

14、 儀器技術(shù)的演化與發(fā)展歷程電子測(cè)量?jī)x器發(fā)展至今,大體可分為4代:模擬儀器、數(shù)字化儀器、智能儀器和虛擬儀器。第1代一模擬儀器,這類儀器至今在某些場(chǎng)合被廣泛使用著。如指針一式萬(wàn)用表、晶體管電壓表及模擬示波器等,均是典型的模擬式儀器儀表。這類儀表的基本結(jié)構(gòu)是電磁機(jī)械式的,利用電磁測(cè)量原理,借助指針的移動(dòng)或電子束的偏移來(lái)顯示最終結(jié)果。它們的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,易于維護(hù),適用于對(duì)精度要求不高的場(chǎng)合。第2代一數(shù)字化儀器,這類儀器目前相當(dāng)普及,如數(shù)字電壓表、數(shù)字頻率計(jì)等，這類儀器將模擬信號(hào)的測(cè)量轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)的測(cè)量,并以數(shù)字方式輸出最終結(jié)果,適用于快速響應(yīng)和較高準(zhǔn)確度的測(cè)量。第3代一智能儀器,這類儀器

15、內(nèi)置微處理器,既能進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試又具有一定的數(shù)據(jù)處理能力,可取代部分的腦力勞動(dòng),習(xí)慣上稱為智能儀器。智能儀器以微電子器件代替常規(guī)電子線路,具有信息采集、顯示、處理、傳輸及優(yōu)化控制等功能,甚至具有輔助專家進(jìn)行推斷分析與決策的能力，它的功能塊全部都是以硬件(或固化的軟件)的形式存在,無(wú)論是開(kāi)發(fā)還是應(yīng)用,都缺乏靈活性。第4代一虛擬儀器,這類儀器技術(shù)的實(shí)質(zhì)是充分利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能，它利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī),配上相應(yīng)的硬件(如數(shù)據(jù)采集卡、輸入/輸出卡、GP工B卡等)和專用軟件,形成既有普通儀器的基本功能,又有一般儀器所沒(méi)有的特殊功能的高檔低價(jià)的新型儀器。虛擬儀器是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)!通信技術(shù)和

16、測(cè)量技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,它從根本上更新了儀器的概念,具有傳統(tǒng)儀器無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，它的出現(xiàn)是儀器發(fā)展史上的一場(chǎng)革命,代表著儀器發(fā)展的最新方向和潮流,是信息技術(shù)的一個(gè)重要領(lǐng)域。第4章 汽車儀表盤(pán)設(shè)計(jì)原理和功能分析4.1 汽車儀表盤(pán)設(shè)計(jì)原理現(xiàn)代汽車對(duì)行駛狀況信息的顯示要求越來(lái)越高,不但要求提供信息量大,顯示直觀、清晰、穩(wěn)定,而且要求顯示速度快,顯示精度高。本課程設(shè)計(jì)提出的車載綜合信息顯示系統(tǒng)是為電動(dòng)概念車而設(shè)計(jì)的,針對(duì)課題要求以及國(guó)內(nèi)汽車工業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)水平和它們的發(fā)展趨勢(shì),提出了汽車儀表盤(pán)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下:1.簡(jiǎn)潔和直觀方便作為駕駛員一車輛進(jìn)行信息交流的界面即車載綜合信息顯示系統(tǒng)顯示的信息量大,種類

17、復(fù)雜,而現(xiàn)代汽車對(duì)駕駛員的要求越來(lái)越高,駕駛員不可能分很大的精力去閱讀一個(gè)復(fù)雜的界面"為了使駕駛員能夠在不需要分神的情況下很方便地得到相關(guān)信息,車載綜合信息顯示系統(tǒng)的界面必須是簡(jiǎn)潔和直觀方便的。2.顯示信息響應(yīng)速度快能及時(shí)準(zhǔn)確地為駕駛員提供信息車載綜合信息顯示系統(tǒng)的響應(yīng)速度如果不快,那么對(duì)于在高速行駛中的汽車,駕駛員獲取到信息就不能保證其有效地控制汽車正常、安全地工作。3.必須具有高的可靠性我國(guó)的交通現(xiàn)狀是路況十分復(fù)雜,交通擁擠堵塞,而汽車的速度越來(lái)越高"因此為了避免交通事故,車載綜合信息顯示系統(tǒng)給駕駛員提供的信息必須可靠性很高。否則,駕駛員若收到一個(gè)不可靠的信息,很可能發(fā)

18、生交通事故。這不僅會(huì)導(dǎo)致財(cái)產(chǎn)上的損失,而且可能導(dǎo)致生命危險(xiǎn)。4.能為駕駛員提供豐富的信息汽車結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,功能的增多,駕駛員從車載信息顯示系統(tǒng)所需獲取的信息量越來(lái)越大"駕駛員不僅需要從車載信息顯示系統(tǒng)這個(gè)信息中樞及時(shí)準(zhǔn)確地了解汽車行駛工況,如車速!里程!水溫等項(xiàng)目;而且,從經(jīng)濟(jì)性考慮,駕駛員也需知道汽車平均每小時(shí)耗油量等"通過(guò)這些信息,駕駛員可以更加有效地控制汽車正常工作"在有需要的時(shí)候,駕駛員還可以使用GPS導(dǎo)航等功能,使汽車成為一個(gè)集娛樂(lè)!移動(dòng)辦公于一體的系統(tǒng)。5.滿足舒適性要求車載綜合信息顯示系統(tǒng)是駕駛員獲取各種信息的地方,因此車載綜合信息顯示系統(tǒng)不僅要求操作

19、方便,而且要求觀看舒服,界面美觀。6.系統(tǒng)的發(fā)展空間必須大隨著汽車電子技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)汽車高性能的要求,未來(lái)車載綜合信息顯示系統(tǒng)就不僅僅局限于常規(guī)信息和監(jiān)視報(bào)警等信息的顯示,它還要顯示其它擴(kuò)展的信息功能。7.應(yīng)具有良好的經(jīng)濟(jì)性車用儀表等顯示系統(tǒng)的推廣,一個(gè)最根本的問(wèn)題就是成本,因此我們?cè)O(shè)計(jì)的系統(tǒng)要盡可能的體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。4.2 汽車儀表盤(pán)功能分析汽車儀表是用以監(jiān)測(cè)汽車各系統(tǒng)工作狀況的裝置，如當(dāng)前車速、里程顯示、油量消耗、油耗警告等。駕駛員能通過(guò)汽車儀表隨時(shí)掌握汽車各部件的工作狀態(tài)，為正確使用和維修發(fā)動(dòng)機(jī)提供依據(jù)和指南。汽車儀表盤(pán)主要有以下幾大功能：1.車速表顯示汽車行駛中的速度公里/小時(shí)(表

20、面上標(biāo)km/h)，指針指到不同的刻度線表示不同的速度，車速表下面有超速報(bào)警燈，如果燈亮了，表示汽車正在超速行駛,以提醒駕駛員注意。2.里程表用來(lái)記錄汽車?yán)塾?jì)行駛的里程數(shù),最小一記錄單位為百米,指示有7位數(shù),最高記錄里程為999999.9公里(或英里),常分為總里程和單里程"總里程用來(lái)記錄汽車?yán)塾?jì)行駛里程,單里程用來(lái)記錄汽車一單程行駛里程,單里程可以隨時(shí)復(fù)位至零晰。3.轉(zhuǎn)速表用來(lái)指示發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度"轉(zhuǎn)速的指示值乘以1000則為發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。4.油量表用來(lái)指示油箱內(nèi)的存油量，其單位是升(L)，表上的刻度線表示存油量，不同的刻度線表示不同的存油量。油量表下面有

21、油量報(bào)警燈，如果油量少于10L時(shí)，報(bào)警燈就會(huì)亮，提示司機(jī)要及時(shí)加油。5.溫度表汽車?yán)鋮s系統(tǒng)的功能是使發(fā)動(dòng)機(jī)在所有工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱，也要防止冬季發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)冷，溫度表的作用就是為駕駛員及時(shí)的提供冷卻液溫度指標(biāo)，反映發(fā)動(dòng)機(jī)的工況信息。6.左右轉(zhuǎn)向燈它有前、后轉(zhuǎn)向信號(hào)燈之分，一般位于車輛的四角。汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，發(fā)出明暗交替的閃光信號(hào)，以表示汽車向左或向右轉(zhuǎn)向行駛。7.時(shí)間用來(lái)顯示當(dāng)前的日期和時(shí)間。 4.3 汽車儀表系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)步驟在汽車智能數(shù)字儀表的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，數(shù)字儀表所需要采集的信息量比較多，各種車型的信息參數(shù)又差別較大，這些問(wèn)題的存在給儀表的實(shí)車測(cè)試和參數(shù)標(biāo)定帶來(lái)

22、了困難。為了在開(kāi)發(fā)過(guò)程中能夠快速有效的測(cè)試系統(tǒng)的各項(xiàng)功能，提高系統(tǒng)開(kāi)發(fā)效率，我們?cè)O(shè)計(jì)利用單片機(jī)采集產(chǎn)生汽車上的各種參數(shù)信息，快速的對(duì)設(shè)計(jì)儀表進(jìn)行全面的測(cè)試，節(jié)約時(shí)間和成本，將計(jì)算后的轉(zhuǎn)速、速度、油耗、溫度、里程等參數(shù)通過(guò)虛擬儀表盤(pán)輸出。第5章 汽車儀表盤(pán)系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)方法 5.1 LabVIEW軟件簡(jiǎn)介自從1986年美國(guó)NI(National Instrument)公司提出虛擬儀器的概念以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)也得到很快的發(fā)展。虛擬儀器是指：利用現(xiàn)有的PC機(jī)。加上特殊設(shè)計(jì)的儀器硬件和專用軟件。形成既有普通儀器的基本功能，又有一般儀器所沒(méi)有的特殊功能的新型儀器。與傳統(tǒng)的儀

23、器相比其特點(diǎn)主要有：具有更好的測(cè)量精度和可重復(fù)性：測(cè)量速度快；系統(tǒng)組建時(shí)間短；由用戶定義儀器功能；可擴(kuò)展性強(qiáng)；技術(shù)更新快等。虛擬儀器以軟件為核心，其軟件又以美國(guó)NI公司的Labview虛擬儀器軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)最為常用。Labview是一種圖形化的編程語(yǔ)言，主要用來(lái)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)采集，儀器控制及數(shù)據(jù)處理分析等軟件，功能強(qiáng)大。目前，該開(kāi)發(fā)軟件在國(guó)際測(cè)試、測(cè)控行業(yè)比較流行，在國(guó)內(nèi)的測(cè)控領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用。5.2 界面模塊和程序 5.2.1 界面模塊通過(guò)該界面實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速表、車速表、溫度表、油量表、里程、轉(zhuǎn)向燈、遠(yuǎn)近光燈以及各種報(bào)警信號(hào)等信息顯示。 圖5-1汽車儀表盤(pán)前面板圖5-2汽車儀表盤(pán)完整的程序框圖 5.2.

24、2 功能測(cè)試模塊 （1）發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表模塊發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表測(cè)試模塊類似于車速表測(cè)試模塊，區(qū)別在于它的特征參數(shù)不同。根據(jù)特定車型的情況，根據(jù)實(shí)際采集到的數(shù)據(jù)將轉(zhuǎn)速表指示范圍設(shè)定在08000r/min，并設(shè)置當(dāng)速度超過(guò)6000r/min時(shí)發(fā)出轉(zhuǎn)速過(guò)高報(bào)警。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表前面板設(shè)計(jì)如圖5-3所示，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表部分程序框圖如圖5-4所示。圖5-3發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速表前面板圖5-4轉(zhuǎn)速表程序框圖（2）車速表模塊車速表的測(cè)試需要預(yù)先了解設(shè)定目標(biāo)車型的特征參數(shù)，如車輛特征系數(shù)、車速傳感器的傳感系數(shù)等，按照測(cè)試要求產(chǎn)生脈沖信號(hào)。信號(hào)的幅值、頻率可以通過(guò)手動(dòng)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，車速信號(hào)具備超速報(bào)警提示功能，根據(jù)設(shè)定的超速門限值，高于

25、該門限值時(shí)，通過(guò)主界面前面板上的超速報(bào)警燈閃爍來(lái)提示。根據(jù)實(shí)際采集到的數(shù)據(jù)，將車速表指示范圍設(shè)定為0240km/h，并設(shè)置當(dāng)速度超過(guò)150km/h時(shí)發(fā)出超速報(bào)警。車速表前面板設(shè)計(jì)如圖5-5所示，車速表程序框圖如圖5-6所示。圖5-5車速表前面板圖5-6車速表程序框圖（3）油量表的模塊油量表的測(cè)試需要預(yù)先設(shè)定目標(biāo)車型的油量測(cè)試范圍以及燃油門限報(bào)警值，然后按照測(cè)試要求開(kāi)始測(cè)試。根據(jù)設(shè)定的燃油門限值，低于該門限值時(shí)，通過(guò)主界面前面板上的油量報(bào)警燈閃爍提示。根據(jù)實(shí)際情況將油量表表指示范圍設(shè)定在050，表示不同的油位，并設(shè)置當(dāng)油位低于10L是發(fā)出油量不足報(bào)警。油量表前面板如圖5-7所示，油量表程序框圖如

26、圖5-8所示。圖5-7燃油表前面板圖5-8油量表部分程序框圖（4）溫度表的模塊根據(jù)實(shí)際車型行駛過(guò)程中的溫度變化采集需要的數(shù)據(jù)，通過(guò)單片機(jī)模擬該數(shù)據(jù)發(fā)送到測(cè)試儀表。將溫度表指示范圍設(shè)定在50200，并設(shè)置當(dāng)溫度超過(guò)150或小于50時(shí)發(fā)出溫度異常報(bào)警。溫度表前面板設(shè)計(jì)如圖5-9所示，溫度表程序框圖如圖5-10所示。圖5-9溫度表前面板圖5-10溫度表程序框圖（5）遠(yuǎn)近光燈顯示模塊遠(yuǎn)近光燈前面板設(shè)計(jì)如圖5-11所示，遠(yuǎn)近光燈程序圖如圖5-12所示。圖5-11遠(yuǎn)近光燈前面板圖5-12遠(yuǎn)近光燈程序圖（6）左右轉(zhuǎn)向燈模塊左右轉(zhuǎn)向燈前面板設(shè)計(jì)如圖5-13所示，左右轉(zhuǎn)向燈部分程序圖如圖5-14所示。圖5-13

27、左右轉(zhuǎn)向燈前面板圖5-14左右轉(zhuǎn)向燈部分程序圖（7）讓左右轉(zhuǎn)向燈等閃爍的控制用奇數(shù)偶數(shù)來(lái)控制，當(dāng)為基數(shù)時(shí)亮，為偶數(shù)時(shí)滅，因此在while循環(huán)中，添加一個(gè)移位寄存器，每次加1做循環(huán)，然后每次除以2取余，當(dāng)余數(shù)等于0時(shí)燈滅，不等于0時(shí)燈亮。圖5-15左右轉(zhuǎn)向燈程序圖（帶等閃爍）（8）里程模塊總里程表是記錄汽車?yán)塾?jì)行駛里程數(shù)的裝置，最小單位為米。 圖5-16里程表程序圖（9）時(shí)間顯示模塊 時(shí)間顯示模塊用來(lái)顯示當(dāng)前時(shí)間，方便駕駛員讀取。直接采集PC機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間并顯示。 時(shí)間顯示程序部分程序框圖如圖5-17所示。5-17時(shí)間顯示程序部分程序框（10）檔位模塊采用枚舉控件來(lái)設(shè)計(jì)檔位5-18檔位顯示程序框結(jié)束語(yǔ)通過(guò)這次汽車虛擬儀表盤(pán)的課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)到了許多的東西，采用LabVIEW軟件系統(tǒng)，使得我們?cè)诙唐趦?nèi)構(gòu)建了一套汽車數(shù)字儀表產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、測(cè)試、評(píng)估多功能于一體的測(cè)試平臺(tái)，該套測(cè)試系統(tǒng)能夠快速準(zhǔn)確的完成對(duì)被測(cè)儀表的各項(xiàng)功能測(cè)試，并且該系統(tǒng)具備可擴(kuò)展性，可以很方便的移植到其他產(chǎn)品的測(cè)試方案中，為我們后續(xù)汽車電子產(chǎn)品的研發(fā)積累了測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。對(duì)于虛擬數(shù)字式汽車儀表的應(yīng)用，使儀表的讀數(shù)更加清晰和直觀、信息量更大、智能化程度更高、功耗低及開(kāi)發(fā)周期短，相對(duì)傳統(tǒng)的車載設(shè)備成本上有很大優(yōu)勢(shì)，因此具有廣泛的應(yīng)用前景。在課程