一種基于以太網(wǎng)的總線儀表的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于以太網(wǎng)的總線儀表(MULTIC S)，用于擴展CAN總線儀表的功能，以達到在原有的總線儀表上增強功能的目的，屬于儀表技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，在國內(nèi)客車上的總線儀表，基本上都是使用CAN來進行和掛接在總線上的其他ECU進行通訊，隨著目前新能源車的興起，車身總線上掛接的ECU越來越多，對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，同時對于儀表固件的更新，目前多數(shù)都靠專門的CAN總線工具由電腦進行更新，缺點是CAN總線工具屬于專用工具價格昂貴，且容易損壞，導致產(chǎn)品的維護費用居高不下。目前包括LIN、CAN/CAN-FD和FlexRay在內(nèi)已經(jīng)出臺了 9個專用汽車網(wǎng)絡規(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，隨著客戶對儀表功能需求的增加及對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，相應的傳輸時間就會增加，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滿足客戶的需求，克服以上的弊端。
[0003]同時，傳統(tǒng)儀表只能給駕駛員提供汽車運行中必要而又少量的數(shù)據(jù)信息，已遠遠不能滿足現(xiàn)代汽車新技術、高速度的要求。隨著現(xiàn)代電子技術的發(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)動機轉(zhuǎn)速、油量、水溫、方向燈指示，還可能增添一些功能，如時速表、發(fā)動機轉(zhuǎn)速表和油量表將被集網(wǎng)絡、診斷和數(shù)字顯示功能于一體的液晶屏幕所取代，并通過車載動態(tài)信息系統(tǒng)的“專家智囊團”實現(xiàn)現(xiàn)場診斷、道路自主導航、電子地圖、車輛定位動態(tài)顯示等功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術問題是:提供了一種功能強、生產(chǎn)維護費用低、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行中必要而又少量的數(shù)據(jù)信息，已遠遠不能滿足現(xiàn)代汽車新技術、高速度的要求，由于目前CAN總線在傳輸速率的限制，相應的傳輸時間就會增加，影響了生產(chǎn)效率的問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本實用新型的技術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、人機界面、存儲單元連接。
[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抑制電源線上傳導電瞬態(tài)干擾的電瞬態(tài)抑制電路、用來防止因電源正負極接錯而導致系統(tǒng)損壞的電源反接保護電路、用來泄放儀表休眠是電源串電的電流泄放電路、用來抑制系統(tǒng)本身產(chǎn)生的干擾防止對外部設備產(chǎn)生干擾以及抑制外部設備產(chǎn)生的干擾防止對系統(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、車速復制輸出、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，所述的人機界面包括計量表、符號片、揚聲器、按鈕、視頻輸入、顯示模塊。[0011 ] 優(yōu)選地，所述的存儲單元包括FLASH、SD卡及EEPR0M。
[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還與實時時鐘模塊、步進電機驅(qū)動模塊連接。
[0014]本實用新型在傳統(tǒng)儀表的基礎上，新增了以太網(wǎng)功能；相對很多傳統(tǒng)儀表只有輸入功能，本實用新型的儀表還有高邊輸出功能；而且通訊接口豐富，同時具有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，因此本實用新型的優(yōu)點是增強了儀表功能，人機界面元素豐富，真正地使車載電子互聯(lián)一體化，降低了生產(chǎn)維護費用。
【附圖說明】
[0015]圖1為一種基于以太網(wǎng)的總線儀表的應用系統(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。
【具體實施方式】
[0018]為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0019]本實用新型為一種基于以太網(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)相連的輸入輸出單元、通訊接口、實時時鐘模塊、顯示模塊、指針信號驅(qū)動模塊(即計量表)、報警符號片模塊(即符號片)、數(shù)據(jù)存儲模塊(即存儲單元)及語音報警模塊。
[0020]該實用新型的儀表集成了以太網(wǎng)功能，其他通信接口豐富，包括CAN、KLINE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，其還具有語音報警模塊、實時時鐘模塊、顯示模塊、步進電機驅(qū)動模塊、報警符號片模塊、車速復制C3/B7輸出模塊等等。
[0021]CAN通訊接口豐富，多達5路，且可以通過CAN喚醒儀表，即常說的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，驅(qū)動步進電機，顯示車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速等。對輸入的車速信號經(jīng)過濾波放大后，再經(jīng)過電路輸出車速復制C3/B7信號。單片機可對輸入信號處理，然后決定報警符號片的亮滅。
[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、人機界面、存儲單元連接。
[0023]ARM作為系統(tǒng)的核心，處理外部接收的信號(如邏輯量輸入，CAN及以太網(wǎng)等)，做出相應的處理(如通過人機界面顯示、報警等)。
[0024]由電源模塊為本實用新型的整個儀表供電，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，用來抑制電源線上傳導電瞬態(tài)干擾；電源濾波電路包括EMI濾波電路。
[0027]電流泄放電路，用來泄放儀表休眠時電源串電；
[0028]IXD電源供電單元，用來給IXD屏幕背光供電，及IXD所需的伽馬電路。
[0029]電源反接保護電路，用來防止因電源正負極接錯而導致系統(tǒng)損壞。
[0030]EMI濾波電路，用來抑制系統(tǒng)本身產(chǎn)生的干擾防止對外部設備產(chǎn)生干擾以及抑制外部設備產(chǎn)生的干擾防止對系統(tǒng)本身產(chǎn)生干擾；
[0031]電源轉(zhuǎn)換電路，為開關電源其轉(zhuǎn)換效率可達90%以上，可有效利用車輛蓄電池提供的能量，通過電源轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換后的電源提供給單片機及其他模塊使用。
[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，同時含有高邊輸出、車速復制輸出、C3/B7輸出、傳感器電壓輸出單元(如給監(jiān)控設備供電)等。本實用新型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]—、喚醒輸入:包含低喚醒和高喚醒，根據(jù)實際車況使用，如當汽車鑰匙旋轉(zhuǎn)到ACC檔時，喚醒部分電路，旋轉(zhuǎn)到ON檔時喚醒全部電路，儀表正常工作。