基于TMS320F2812芯片实现动力汽车显示仪的应用方案

  该显示仪从CAN总线获取所需数据,由TMS320F2812 DSP打点数据并通过MAX232送往彩色液晶,通过软件编程竣工现场数据与“预置画面”相联结的动态显示,并可随时凭据需求,由软件竣工显示界面的扩充。这一系列职业正在硬件增援的情状下全盘由软件编程竣工。

  目前存正在众种汽车汇集和道,担任局域汇集(Control Area Network, CAN)属于现场总线领域,用于汽车内部丈量与实践部件之间的数据通讯。它有用增援漫衍式担任及及时担任,并采用了带优先级的CSMA/CD和道对总线实行仲裁。是以,CAN总线应允众站点同时发送,如许,既包管了讯息打点的及时性CONTROL ENGINEERING China版权全豹,又使得CAN总线汇集能够组成众主构造的编制,包管了编制的牢靠性。此外,CAN采用短帧构造,且每帧讯息都有校验及其他检错设施,包管了数据的及时性、低传输堕落率。

  目前,汽车上苛重有2条CAN 总线,即低速(L)与高速(H)CAN总线CONTROL ENGINEERING China版权全豹,低速线kb/s以内,苛重担任车身及舒坦编制(焦点门锁、车窗、天窗、收音机、座椅、安乐气囊等);高速线kb/s以上,苛重担任动力编制(带头机、主动变速器、制动编制以及防侧滑编制、归纳显示仪等),跟着汽车时间的成长,总线的数目会越来越众,功用越来越健旺。正在汽车内部采用基于总线的汇集构造,可到达讯息共享、省略布线、低落本钱以及抬高总体牢靠性的宗旨。正在外洋担任工程网版权全豹,加倍是欧洲,CAN汇集已被普通行使正在汽车上,如驰骋、宝马、宝时捷等车。

  TMS320F2812是美邦TI公司最新研制的2000系列数字信号打点器,是面向电机担任、工业主动化的第一款带片内Flash、作事频率到达150MHz的32位DSP。它采用经典哈佛总线构造,诈骗众总线正在存储器、外围模块和CPU之间转换数据,这种众总线构造使得它能够正在一个周期内并行告竣取指令、读数据和写数据,同时它采用了指令流水线时间,包管信号打点的迅速性和及时性。

  本计划诈骗车辆汇集的上风,从CAN总线上收集羼杂动力汽车归纳显示仪所需求的数据,如车速、转速、档位、电池荷电形态(SOC)、动力编制作事形态等,经DSP打点后实行各类及时担任和显示。区别于古代的仪外面板,本计划采用彩色液晶显示器动作显示终端动态显示所收集并用软件打点过的数据,可随时凭据需求,由软件竣工显示界面的修削和扩充。操纵CAN总线方法使得满堂编制作事特别实时、确切,抬高了安乐性、牢靠性,更具有智能化和人性化。TMS320F2812芯片则包管了信号打点的迅速性、及时性以及通讯计划的便当。

  该显示仪的硬件构造如图1所示,苛重席卷:电源复位电途、CAN通讯接口电途、SCI通讯与电平阻隔转换电途、液晶接口电途等。F2812继续地从CAN总线上获取数据、对数据实行识别、算计打点后,由SCI经历MAX232送往YD711彩色智能液晶显示器,与“预置画面”组合显示。

  TMS320F2812芯片需求给CPU、Flash、ADC及I/Os供应双电源(1.8V和3.3V),正在上电岁月,该当为全豹模块给予精确的复位形态,器件的上电/掉电需求满意肯定的时序请求。TI的专用电源芯片TPS767D318可通过5V稳压电源,供应满意DSP内核所需的1.8V电压和其外设所需的3.3V电压。正在(PIN4)和(PIN10)之间串联RC充电电途宗旨正在于使能1途输入输出和2途输入输出有肯定光阴的延迟CONTROL ENGINEERING China版权全豹,从而使3.3V和1.8V的电压输出满意F2812的上电时序请求,R、C的取值取决于光阴常数。1Reset(PIN28)和2Reset(PIN22)内部相联的是“与”门漏级开途驱动器,是以PIN28和PIN22并联的结果是即使任何一端输出为低,都将惹起F2812复位。采用DC/DC稳压电源以及苛厉阻隔数字地和模仿地的计划,从硬件上包管了编制的抗作梗性。如图2所示。

  TMS320F2812中集成的CAN总线模块是巩固型CAN(eCAN)模块,增援CAN时间范例2.0B,最高达1Mb/s速度,并带光电阻隔;正在基于TMS320F2812的羼杂动力汽车归纳显示编制中,CAN总线接口是正在集成的eCAN模块的根蒂上,外扩了TI公司的3.3V CAN总线型彩色液晶智能显示器采用法式RS-232C通讯方法CONTROL ENGINEERING China版权全豹,编制采用MAX232芯片将DSP输出的楷模3.3V电平数据转换为RS-232C电平。CAN通讯接口电途与数据电平转换电途如图3所示。

  液晶的移位寄存器RXD(PIN14)通过RS-232C口的TXD(PIN3)与MAX232的T1out(PIN14)相联;液晶的缓冲区寄存器DTR(PIN15)通过RS-232C口的DSR(PIN6)与MAX232的T1in(PIN13)相联,正在F2812给YD711发送数据之前,最先应推断移位寄存器是否为空CONTROL ENGINEERING China版权全豹,为空时再检讨DTR信号,若DTR为高电平,呈现缓冲区满,要比及DTR信号变为低电平后再发送数据。即DTR为低电普通发送数据,DTR为高时结束数据发送。接口电途如图3、4所示。

  编程东西采用TI公司的DSP集成开荒境况CCStudio V3.1,采用法式C道话动作圭臬计划道话,其编译成果和直接用汇编道话仍旧没有太大的差异。圭臬苛重涉及到eCAN模块、PIE模块和SCI模块的操纵:

  (2)推断数据的类型,比方:推断是转速、水温、仍然其他,并将数据阔别存放到相应的邮箱中;

  (3)推断数据是否精确,采用“分别判别象征”的本领来识别数据属于自己的寻常跃变、仍然因为作梗惹起的突变,从软件上包管了编制抗作梗的才干。

  比方:当此次所回收的数据与前次回收的数据比拟,存正在较大分别时,软件目前只保存数据而不将其送往液晶显示,并掀开一个“分别判别象征”,并将所保存的数据再与下一帧数据实行对照,直到相邻几个数据不存正在较大分别时,才以为是精确的数据,这时拔除“分别判别象征”并由SCI将数据送往液晶显示。

  PIE模块用以竣工驾驶员按键选拔画面片面的功用。当有按键触发信号形成,主圭臬跳转至停止供职子圭臬ISR中,推断选拔的是哪幅画面并将其显示,停止子圭臬返回至主圭臬。

  本计划选用了友利华(河南)高科技开荒有限公司的YD711彩色液晶智能显示器,引入了“预置画面”的观点:全豹的显示画面都被分为固定片面和蜕变片面。关于固定片面,能够预先正在微机进步行编制,然后将其动作“预置画面”送入机内(闪存)中,本编制一共绘制了3幅预置画面:

  (2)正在动力传输示妄图这个画面里,编制将此中的小箭头动作蜕变片面,通进程序对小箭头实行连结填充,到达动态跑动的恶果,从而十分直观地响应出了羼杂动力汽车动力编制的作事形态,如图5所示;

  (3)斟酌到驾驶员分别习俗的需求,计划了纯粹以数值方法显示的画面,如图6所示。编制通过软件竣工与现场及时数据组合显示,驾驶员可通过按键便当地选拔画面。

  凭据羼杂动力汽车的性子,归纳显示仪所显参数及其领域设定为:车速(0~180km/h)、转速(0~6500r/min)、档位(泊车档-P、倒车档-R、空档-N、进取档-D、行车档-S、低速档-L)、电池荷电形态(SOC 0~100%)、电流(0~200A)、电压(额定电压288V)、水温(0~120℃)、燃油(0~100L)、里程(0~30000km),动力编制作事形态以及动力传输示妄图。此中的动力传输示妄图能动态直观地响应带头机和电动机两套动力编制确当前作事形态。

  本归纳显示仪计划了三幅画面,如画面1、2、3所示。驾驶员可通过按键便当地切换显示画面。试验证实,该归纳显示仪能按计划请求寻常安静地显示汽车运转时的闭联参数。当动力源以及动力转达目标产生改换时,动力传输示妄图里的箭头运动目标也随着改换,从而可十分直观鲜明地显示汽车动力编制的作事形态。

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