一种电动汽车液晶仪表控制系统的制作方法

本实用新型属于控制系统技术领域，涉及电动汽车，具体涉及一种电动汽车液晶仪表控制系统。

背景技术：

随着经济社会的不断发展，对环境保护的要求越来越高，在这种大背景下，电动汽车作为一种节能环保的新能源汽车，越来越受到人们的欢迎和社会的认可。由于电动汽车的发展时间还比较短，基本上是在传统燃料汽车的基础上进行改进的，因此还存在许多不够理想的地方。

电动汽车上的仪表比较多，分布范围广，仪表布线复杂、传感器数量较多、控制功能重复，而且现有电动汽车仪表已经发展到组合页面，但是目前的仪表控制系统已经不能满足这方面的需要。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种电动汽车液晶仪表控制系统，通过对目前市场上汽车组合仪表的深入了解，结合电动汽车功能配置进行综合分析，提出了基于TFT液晶屏的电动汽车仪表控制系统，该系统将各种仪表的控制与显示集成在一起，实现了电动汽车液晶仪表控制系统的智能化。

为此，本实用新型采用了以下技术方案：

一种电动汽车液晶仪表控制系统，包括液晶屏、微控制器、电源模块、上位PC机、硬件在环仿真系统以及CAN总线通讯模块；所述液晶屏用于显示行车信息和监控信息；所述微控制器是所述液晶仪表控制系统的核心，用于各种数据采集和控制；所述电源模块用于给微控制器和控制电路提供稳定的直流电压，具有充电唤醒功能，并控制系统上电逻辑；所述上位PC机和硬件在环仿真系统用于为系统完成集成调试；所述CAN总线通讯模块用于负责CAN总线通讯数据的接收与发送、CAN总线仲裁、CAN总线故障识别和处理。

进一步地，所述液晶屏为TFT液晶屏；所述微控制器用于负责车速传感器信号采集，驱动TFT液晶屏显示，高、低电平开关量信号采集，仪表面板按键输入信号采集，电源关闭控制，液晶背光控制，接收、校准时间信息并显示，控制虚拟仪表指针的显示和滑移，监测报警指示状态和控制蜂鸣器报警，完成片外存储。

进一步地，所述微控制器为MPC5606S微控制器；所述MPC5606S微控制器是基于Power架构的e200z0内核的32位MCU，控制器内部具有QSPI、I2C、UART、FlexCAN、PIT、ADC、DISP、PLL、eMISO200等模块，最高可以运行64MHz的工作频率；所述微控制器内部配置1MB片上闪存，用于模拟EEPROM独立的64KB数据闪存；所述微控制器配置160KB显存，带ECC功能48KB的SRAM，可通过QSPI实现闪存存储空间的扩展。

进一步地，所述微控制器内部包含多组电源电路，每组电源都有各自的作用；所述微控制器外部包括多处电源和地线引出脚，用于外接滤波电容，使电源稳定可靠。

进一步地，所述电源模块包括LM2596稳压芯片、C1103电容器、D103、D102二极管、C1107电容器；所述LM2596芯片外围电路由电容、电感和二极管组成；所述C1103电容器用于降低电源的内阻，提高电源瞬态的供电能力，典型应用容值为470uF；所述D103为TVS管，用于起到抵抗浪涌电压的作用；所述D102二极管用于输出端整流；所述C1107电容器连接在输出端，根据电容的储能原理，用于将二极管整流出来的脉动直流进行滤波后输出。

进一步地，所述CAN总线通讯模块采用PCA82C250芯片作为节点收发器，包括两路CAN通讯，在所述仪表控制系统中只用到一路，另一路作为功能预留。

进一步地，所述仪表控制系统里程数采用外部存储的方式，所述MPC5606S微控制器和片外EEPROM芯片通过SPI通讯的方式传输里程数据；所述外部存储芯片为25LC1024，采用TSSOP/MSOP封装。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

(1)结构合理，布置灵活，外观简洁。

(2)集成度大大提高，显示方便，操作简单。

(3)可扩展性良好，可靠性高，检修方便。

附图说明

图1是本实用新型所提供的一种电动汽车液晶仪表控制系统的组成结构框图。

图2是本实用新型所提供的一种电动汽车液晶仪表控制系统中电源模块的电路图。

图3是本实用新型所提供的一种电动汽车液晶仪表控制系统中CAN总线通讯模块的电路图。

图4是本实用新型所提供的一种电动汽车液晶仪表控制系统中外部存储EEPROM电路图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，其中的具体实施例以及说明仅用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型公开了一种电动汽车液晶仪表控制系统，包括液晶屏、微控制器、电源模块、上位PC机、硬件在环仿真系统以及CAN总线通讯模块；所述液晶屏用于显示行车信息和监控信息；所述微控制器是所述液晶仪表控制系统的核心，用于各种数据采集和控制；所述电源模块用于给微控制器和控制电路提供稳定的直流电压，具有充电唤醒功能，并控制系统上电逻辑；所述上位PC机和硬件在环仿真系统用于为系统完成集成调试；所述CAN总线通讯模块用于负责CAN总线通讯数据的接收与发送、CAN总线仲裁、CAN总线故障识别和处理。

所述液晶屏为TFT液晶屏；所述微控制器用于负责车速传感器信号采集，驱动TFT液晶屏显示，高、低电平开关量信号采集，仪表面板按键输入信号采集，电源关闭控制，液晶背光控制，接收、校准时间信息并显示，控制虚拟仪表指针的显示和滑移，监测报警指示状态和控制蜂鸣器报警，完成片外存储。

液晶仪表控制系统的硬件电路设计和软件开发环境很大程度上依赖于微控制器的选型，选择一款适合液晶仪表控制系统开发的微控制器，可以简化电路设计，优化软件架构，减少开发周期，降低开发成本。恩智浦公司的SPC56xx系列32位微控制器中的MPC5606S最为符合要求。所述微控制器为MPC5606S微控制器；所述MPC5606S微控制器是基于Power架构的e200z0内核的32位MCU，控制器内部具有QSPI、I2C、UART、FlexCAN、PIT、ADC、DISP、PLL、eMISO200等模块，最高可以运行64MHz的工作频率；所述微控制器内部配置1MB片上闪存，用于模拟EEPROM独立的64KB数据闪存；所述微控制器配置160KB显存，带ECC功能48KB的SRAM，可通过QSPI实现闪存存储空间的扩展。DCU模块即显示控制模式，可实现和TFT屏直接连接控制。

所述微控制器内部包含多组电源电路，每组电源都有各自的作用；所述微控制器外部包括多处电源和地线引出脚，用于外接滤波电容，使电源稳定可靠。

如图2所示，VIN为插座接入仪表的12V电压，通过LM2596将12V降5V直流电压，转换出来的VCC为5V给仪表系统供电。CZ26为车速传感器提供电源，ON/OFF为单片机控制电源开关，CZ31-ON接插座关断电源，CZ15为充电枪接入，CZ1为左转向带唤醒，CZ17为输入备用，五个输入控制形成一个与门，当五个输入控制有一个为低时或者都处于悬空状态时，降压芯片采集到高电平，对芯片实行关断。所述电源模块包括LM2596稳压芯片、C1103电容器、D103、D102二极管、C1107电容器；所述LM2596芯片外围电路由电容、电感和二极管组成；所述C1103电容器用于降低电源的内阻，提高电源瞬态的供电能力，典型应用容值为470uF；所述D103为TVS管，用于起到抵抗浪涌电压的作用；所述D102二极管用于输出端整流；所述C1107电容器连接在输出端，根据电容的储能原理，用于将二极管整流出来的脉动直流进行滤波后输出。由LM2596的数据手册可知，S101电感的选择与E·T和最大过载电流大小有关，本系统选择68uH。

如图3所示，所述CAN总线通讯模块采用PCA82C250芯片作为节点收发器，包括两路CAN通讯，在所述仪表控制系统中只用到一路，另一路作为功能预留。CAN总线网络的稳定性对整车控制会产生非常大的影响，保护措施不当易导致安全事故的发生，因此，设计CAN总线驱动电路时，一定要考虑CAN网络的抗电磁干扰能力和静电放电标准。共模滤波器ACT45B-110能减少电磁干扰，飞利浦专用CAN保护芯片PESD2CAN能很好地抵抗浪涌电压，保护系统安全。

如图4所示，所述仪表控制系统里程数采用外部存储的方式，所述MPC5606S微控制器和片外EEPROM芯片通过SPI通讯的方式传输里程数据；所述外部存储芯片为25LC1024，采用TSSOP/MSOP封装。25LC1024作为外部存储芯片，具有如下特性：最大时钟速率20MHz；支持字节和页级操作；写周期时间最长6ms；自定时擦写周期包括页擦除最长6ms、扇区擦除最长15ms、芯片擦除最长15ms；耐擦/写次数大于1000000次；支持的温度范围为汽车级(-40℃至125℃)。根据25LC1024应用数据手册的要求，当WP引脚满足低电平的条件下，使能硬件写保护功能，当WP引脚为高电平时，禁止硬件写保护功能，所以在本系统电路设计中，WP引脚采用1K电阻上拉。2C23、2C24为芯片电源去耦电容配置，大电容并小电容是因为前者低频性能好，后者高频性能好；CS、SO、SI、SCK为SPI通讯引脚，分别与微控制器SPI相对应的引脚连接，这里需要指出的是，本系统中的片外存储芯片和时钟芯片共用一路SPI通讯，使用不同的使能引脚。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则范围之内所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。