專利名稱：基于arm9嵌入式處理器的數(shù)字化儀表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及儀表，特別是涉及一種基于ARM9嵌入式處理器的數(shù)字化儀表，該數(shù)字化 儀表用于電動汽車的數(shù)字化操作。
背景技術(shù)：
隨著能源問題的日益升級，混合動力和電動動力是未來汽車動力系統(tǒng)發(fā)展的主要方向， 隨著電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，汽車電子也日趨蓬勃，對智能化程度的要求也越來越高，電動汽 車儀表正向數(shù)字化和智能化方向發(fā)展。以往使用的普通儀表(基于機械作用力而工作的機械 式的指針表盤)，既不能顯示車載信息，還有容易出現(xiàn)故障。
目前市場上的車載信息終端在國內(nèi)還沒得到普及。原因是一方面是需要價錢貴的配套設(shè) 備，另一方面是技術(shù)還不夠成熟，功能不夠完善不夠?qū)嵱么蟛糠滞Ａ粼趭蕵贰?dǎo)航等方面。
但目前國內(nèi)交直流電動汽車均無數(shù)字化儀表，因而不能實現(xiàn)電動汽車的數(shù)字化操作。該 數(shù)字化儀表可以顯示車載信息，還具有普通儀表的功能。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于ARM9嵌入式處理器的數(shù)字化儀表， 以便替代目前電動汽車使用的普通儀表，從而實現(xiàn)電動汽車的數(shù)字化操作。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)有ARM9嵌入式處理器，以及通過 CAN總線與所述處理器的數(shù)據(jù)接口相連的電動機控制器、語音采集及識別器、藍(lán)牙通訊器和 觸摸屏顯示器，還設(shè)有通過無線網(wǎng)絡(luò)與藍(lán)牙通訊器通訊的GPS數(shù)據(jù)接收器，它們構(gòu)成基于 ARM9嵌入式處理器的數(shù)字化儀表。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點-
其一.比普通儀表實用性強可實時檢測并顯示系統(tǒng)的各部分的信息參數(shù)及運行狀況，如 電機轉(zhuǎn)速、行駛速度、累計里程、剩余電量及可供行駛里程等，進(jìn)而能夠?qū)崿F(xiàn)汽車內(nèi)部測控 信息、安全報警、汽車故障檢測、車載娛樂信息、外部運行信息的通用平臺的設(shè)計方案。
其二.安全性強由于設(shè)置了基于駕駛者的語音操作的觸摸屏顯示器，該觸摸屏顯示器擁
有良好的智能型人機交互界面，能夠?qū)崿F(xiàn)該駕駛者的語音操作，從而解決了在車輛行駛時，該 駕駛者不方便對車內(nèi)其他設(shè)備進(jìn)行掌控的問題。
其三.兼有目前車載信息終端所具有的娛樂(如音樂播放、視頻播放、游戲等)、藍(lán)牙通
訊、GPS衛(wèi)星定位等功能。
其四.性能較高由于采用了 ARM9嵌入式處理器和Windows CE操作系統(tǒng)，故提高了本數(shù) 字化儀表的性能，從而在用戶使用時，會感覺人機交互界面運行非常流暢和友好。體現(xiàn)了車 載系統(tǒng)人性化的一面。強化了小車行車電腦功能，時尚、美觀及顯示清晰的同時也極大的提 高了整車的智能化程度。所述ARM9采用Harvard結(jié)構(gòu)，五級流水處理以及分離的Cache結(jié)構(gòu)，平均功耗為 0. 7raW/MHz。時鐘速度為120MHz-200MHz，每條指令平均執(zhí)行1. 5個時鐘周期。與ARM7系列 相似，其中的ARM920、 ARM940和ARM9E為含Cache的CPU核。性能為120MHz時鐘，3, 3V或 200MHz時鐘。
總之，本實用新型通過CAN總線傳輸控制信息，實時檢測并顯示電動汽車的各部分的信 息參數(shù)及運行狀況，并能實現(xiàn)語音識別交互及多種娛樂功能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車的數(shù)字 化操作。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中ARM9嵌入式處理器1啟動的程序流程圖。
圖3是圖1中觸摸屏顯示器6顯示菜單的構(gòu)架圖。
圖中1.ARM9嵌入式處理器；2.電動機控制器；3.語音采集及識別器；4.藍(lán)牙通訊器；
5. GPS數(shù)據(jù)接收器；6.觸摸屏顯示器。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。
本實用新型提供的基于ARM9嵌入式處理器的數(shù)字化儀表，是以高性能低功耗的ARM9嵌 入式為主處理器，該處理器采用微軟公司提供的WINDOWS CE操作系統(tǒng)，該操作系統(tǒng)是一個緊 湊、高效和可擴(kuò)展的基于優(yōu)先級搶占式的嵌入式操作系統(tǒng)，適用于各種嵌入式系統(tǒng)和產(chǎn)品。 完全可以保證系統(tǒng)的實時性，而且它對網(wǎng)絡(luò)和界面的支持也非常強大。
本實用新型的具體結(jié)構(gòu)如圖l所示設(shè)有A腿9嵌入式處理器1、電動機控制器2、語音 采集及識別器3、藍(lán)牙通訊器4、 GPS數(shù)據(jù)接收器5和觸摸屏顯示器6，它們構(gòu)成所述的數(shù)字 化儀表。其中通過C緒總線，電動機控制器2、語音采集及識別器3、藍(lán)牙通訊器4和觸摸 屏顯示器6與ARM9嵌入式處理器1的數(shù)據(jù)接口相連。藍(lán)牙通訊器4通過無線網(wǎng)絡(luò)與GPS數(shù)據(jù) 接收器5通訊。
所述的ARM9嵌入式處理器1，其可以采用QQ240ARM9處理器的開發(fā)板。該處理器可以對 車輛的各種狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，通過CAN總線及時發(fā)送狀態(tài)信息到動力控制系統(tǒng)。并通 過電動機控制器傳上來的數(shù)據(jù)實時檢測車輛的運動狀態(tài)信息，由語音采集及識別器3及時做 出語音提示。
所述的電動機控制器2為目前交、直流電動汽車自帶的配件。
所述的語音采集及識別器3，其可以采用凌陽SPCE061A精簡開發(fā)板。該開發(fā)板基于16 位語音單片機或DSP微處理器或CPLD，可以進(jìn)行語音加密和基于駕駛員的語音操作。利用該 語音單片機的特性作為語音處理控制單元，語音識別準(zhǔn)確率高，控制效果好。而且，只有經(jīng)
過訓(xùn)練的駕駛員發(fā)出的語音命令系統(tǒng)才響應(yīng)，保密性高。該語音單片機承擔(dān)采集語音和識別 語音的任務(wù)，通過串口與觸摸屏顯示器6的2440主機界面通信。該開發(fā)板設(shè)有控制電路、存 儲器、功率放大電路、揚聲器，以及至少一個可根據(jù)電動車的當(dāng)前工作狀態(tài)向所述控制電路
4發(fā)出相應(yīng)觸發(fā)信號的觸發(fā)電路。
上述語音采集及識別器3可以按照下述方法對駕駛員進(jìn)行訓(xùn)練參見圖2和圖3，點擊 啟動界面的語音識別按鈕進(jìn)入語音界面，點擊聲音訓(xùn)練按鈕，用戶可以訓(xùn)練提供系統(tǒng)識別的 語音命令，訓(xùn)練命令完成后，點擊啟動識別語音按鈕可以開啟語音識別功能，這樣用戶可以 在手不離開方向盤的情況下，實現(xiàn)其他設(shè)備功能的使用。點擊停止語音識別，可以終止語音 識別功能。
所述的藍(lán)牙通訊器4具有定位功能，這是由于其采用的是一款藍(lán)牙GPS， GPS與其藍(lán)牙主 設(shè)備的最遠(yuǎn)通信距離可達(dá)10米，有32條GPS接收器通道，可快速接收和重新接收數(shù)據(jù)。 ARM92440芯片通過RS-232接口與一個藍(lán)牙轉(zhuǎn)RS-232串口的模塊相連接，當(dāng)設(shè)備上電后，該 模塊便開始收索被綁定地址的藍(lán)牙GPS設(shè)備，當(dāng)與GPS設(shè)備建立連接后，就可以從GPS模塊 中獲得定位數(shù)據(jù)，再通過RS-232接口將數(shù)據(jù)傳送給2440進(jìn)行處理。
上述藍(lán)牙通訊器4，可以通過GPS數(shù)據(jù)接收器5實現(xiàn)無線通信的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)。該藍(lán)牙 通訊器可以采用南京國春電氣有限公司生產(chǎn)的GC-06針插式10藍(lán)牙通信模塊，或者其它公司 生產(chǎn)的同類產(chǎn)品。
所述的GPS數(shù)據(jù)接收器5，其可以采用型號為MSISF220的藍(lán)牙GPS數(shù)據(jù)接收器。
所述的觸摸屏顯示器6，其可以采用型號為Friendly ARM 8. 4LCD的觸摸屏顯示器。該 顯示器可以將ARM9嵌入式處理器1采集的數(shù)據(jù)(如行車?yán)锍獭④囁?、電機轉(zhuǎn)速、剩余電量及 可行里程數(shù)、各組件的運行狀況等)直觀顯示、滿足觸摸屏操作。
本實用新型是一種以觸摸屏顯示器6 (智能彩色液晶顯示器)為終端的基于ARM系列微 處理器的電動車或汽車數(shù)字化顯示儀及操作系統(tǒng)。儀表顯示及操作系統(tǒng)保證了信息處理的實 時性，能夠?qū)⒈碚麟妱榆嚮蚱渌嚬ぷ鳡顟B(tài)的數(shù)據(jù)通過數(shù)字化界面實時顯示出來并把出錯 的狀態(tài)及時反饋給控制器進(jìn)行處理，同時還能進(jìn)行報警提示。
本實用新型可以安裝在目前交、直流電動汽車的駕駛臺上，并且可以部分或者全部替代 現(xiàn)有的普通儀表。
本實用新型通上電源以后開始工作，其過程是ARM9處理器1就會接收到電動機控制器 傳上來的狀態(tài)信息，通過觸摸屏顯示器6的車載界面實時顯示出電機轉(zhuǎn)速、行駛速度、累計 里程及電機運轉(zhuǎn)狀態(tài)等信息，并在電源管理界面中實時顯示出電池的剩余電量和電動汽車的 可行駛里程數(shù)。與此同時AMR9處理器會接收到由GPS接收器5傳給藍(lán)牙通訊器4的數(shù)據(jù)，然 后在觸摸屏顯示器6實時顯示出電動汽車所在的位置。
權(quán)利要求1.一種基于ARM9嵌入式處理器的數(shù)字化儀表，其特征是設(shè)有ARM9嵌入式處理器(1)，以及通過CAN總線與所述處理器的數(shù)據(jù)接口相連的電動機控制器(2)、語音采集及識別器(3)、藍(lán)牙通訊器(4)和觸摸屏顯示器(6)，還設(shè)有通過無線網(wǎng)絡(luò)與藍(lán)牙通訊器(4)通訊的GPS數(shù)據(jù)接收器(5)，它們構(gòu)成所述的數(shù)字化儀表。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀表，其特征是所述的ARM9嵌入式處理器(1)，其采用 QQ240ARM9處理器的開發(fā)板。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀表，其特征是所述的電動機控制器(2)為交直流電動 汽車自帶的部件。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀表，其特征是所述的語音采集及識別器(3)，其采用 凌陽SPCE061A精簡開發(fā)板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀表，其特征是所述的藍(lán)牙通訊器(4)，其采用南京國 春電氣有限公司生產(chǎn)的GC-06針插式10藍(lán)牙通信模塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀表，其特征是所述的GPS數(shù)據(jù)接收器(5)，其采用型 號為MSISF220的藍(lán)牙GPS數(shù)據(jù)接收器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字化儀表，其特征是所述的觸摸屏顯示器(6)，其采用型號 為Friendly ARM 8. 4LCD的觸摸屏顯示器。
專利摘要本實用新型涉及一種基于ARM9嵌入式處理器的數(shù)字化儀表，其結(jié)構(gòu)是設(shè)有ARM9嵌入式處理器(1)，以及通過CAN總線與所述處理器的數(shù)據(jù)接口相連的電動機控制器(2)、語音采集及識別器(3)、藍(lán)牙通訊器(4)和觸摸屏顯示器(6)，還設(shè)有通過無線網(wǎng)絡(luò)與藍(lán)牙通訊器(4)通訊的GPS數(shù)據(jù)接收器(5)，它們構(gòu)成所述的數(shù)字化儀表。本實用新型通過CAN總線傳輸控制信息，實時檢測并顯示電動汽車的各部分的信息參數(shù)及運行狀況，并能實現(xiàn)語音識別交互及多種娛樂功能，從而能夠?qū)崿F(xiàn)電動汽車的數(shù)字化操作。
文檔編號B60K35/00GK201425487SQ20092008514
公開日2010年3月17日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月22日
發(fā)明者翼 何, 馮詩晴, 正 姜, 峰 杜, 立 顧 申請人:峰 杜