基于stm32的电动汽车仪表盘的设计

蒲庆文 陈新 黄建威 吴超群

摘要：传统机械指针式汽车组合仪表无法满足不断增加的需要在仪表盘上显示的信息，以嵌入式微控制器为核心的数字化仪表将是必然的发展趋势。设计一款以嵌入式系统为核心的数字液晶仪表盘系统，该仪表盘以嵌入式微处理器为核心，对电动汽车的各种信息状态，如电池电压、温度、车速等参数进行采集，通过LCD液晶显示屏显示出来。实验结果表明此种仪表盘相比较传统的汽车仪表盘有更好的显示效果。

关键词：汽车仪表；LCD；ARM开发；uc/GUI；CAN总线

中图分类号：U463.7 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2012）34-8311-05

1概述

随着电子技术的发展，新型传感器和电子器件的出现，汽车仪表技术得到飞跃发展，目前通用汽车图形仪表显示屏有插接显示屏、两个带有中心量程的显示屏[1]。全面可配置的数字液晶显示屏仅在部分概念车上使用。如今液晶显示屏价格下降以及相应的嵌入式系统的发展，这使基于图形用户界面的解决方案在价格上变得现实。电动汽车相比较普通的汽车，驾驶员需要掌握的信息将更加的多，仪表盘是最重要的人机界面组成之一，并且就放在驾驶员面前供其随时查看，因此对于汽车厂商来说是这一个非常重要的差异化特征。液晶显示屏在该领域被驾驶者认为具有附加价值，因为它被认为是一种高科技产品[2]。

2总体系统设计

汽车仪表负责汽车记录和显示汽车的各种数据，其中有车速、转速、水温、油量、指示灯状态等[3]。本设计汽车仪表盘需要处理的信息有：车速、发动机转速，电池电量，水温，单次里程，总里程，日期、实时时钟，左、右转向灯以及车门、安全带等指示信号。本仪表盘总设计框图如图1所示。本设计以STM32F103ZET6微控制器为核心处理器，CAN总线为通信机制，完成信息的采集、处理和显示。汽车速度、电机转速通过各自传感器脉冲信号测量获得，通过处理器处理，从而控制指针的偏转。水温、油量、温度分别从AD转换器获得信号，通过处理器处理，再通过串口发送数据至LCD模块显示。其它开关量（转向、刹车等）通过CAN总线主节点来获取，通过总线传送给处理器处理，进而在LCD上显示相应的状态。

3硬件设计

3.1电源模块

一般轿车中蓄电池电压为12V[4]，而仪表中的外围芯片一般需要5V电源供电，所以需要电压调整，将12V电源转为5V。选用L4979D转换芯片，电压调整电路如图2所示。设计中选择6个100Ω，可使L4979D正常工作；D1、D2防止反向电压对其造成损害，起到保护作用。