[发明专利]CAN总线式农用机械数字仪表

说明书

技术领域

本发明属于数字仪表技术领域，具体涉及一种CAN总线式农用机械数字仪表。

背景技术

仪表是人和汽车的交互界面，为驾驶员提供所需的汽车运行参数、故障、里程等信息，是每一辆农用机械必不可少的部件。

目前，仪表在工作原理上取得的重大技术创新来分，可以划分为4个阶段，或称为经过4代。第1代汽车仪表是基于机械作用力而工作的机械式仪表，人们习惯称这类仪表为机械机芯表；第2代汽车仪表的工作原理基于电测原理，即通过各类传感器将被测的非电量变换成电信号加以测量，通常称这类仪表为电气式仪表；第3代为模拟电路电子式；第4代为步进电动机式全数字汽车仪表。

随着计算机技术、电子技术、网络技术以及液晶显示技术的发展，汽车仪表的发展趋势将更加体现这些高新技术的结合。如仪表的功能由软件和硬件共同来完成，而且主要是通过软件实现。这对于量大且对成本极为敏感的汽车仪表有特殊意义，因为软件的开发费用分摊到每个仪表上是非常少的。与仅由电子线路硬件组成的汽车仪表相比，带有ECU的汽车仪表，其功能的实现手段更加灵活多样。CAN总线可以将汽车的各个功能控制模块整和在一起，CAN总线协议作为一种简单可靠实时性强的通讯协议，在车用电控单元和仪表上有很好的应用前景，因此CAN总线将越来越多的应用在车用仪表上。产品的“柔性”更好，即在推出新款产品时，能最大限度地利用以前产品的硬、软件设计成果仅做少量修改便可，这在产品更新换代很快的今天和未来特别重要。随着汽车电子半导体技术的发展，多功能、可方便扩展、移植性强、高精度、高灵敏度、读数直观的电子数字显示及图像显示的仪表已不断应用于汽车。在能源与环境越来越受到人们重视的今天，节能环保型仪表越来越受到人们的亲寐。正是由于上述对产品的要求，因本发明的CAN总线式车用仪表智能控制系统也就应运而生。

发明内容

本发明的目的在于提出一种CAN总线式农用机械数字仪表，以解决农业机械众多的控制与测试仪器之间的数据交换。

汽车仪表是汽车中不可缺少的组成部分，负责记录并显示汽车的各种数据，其主要包括发动机转速表、油量表、气压表、水温表、电压表等。其核心内容是实现全车运行参数的数字化管理与控制。仪表中央控制器是本系统的核心部分，主要任务包括数据收集、数据存储和管理分析以及数据交换。所有仪表机芯均以Fujitsu公司的MB90F428芯片为核心，实现步进电机、液晶、以及LED指示灯输出。

仪表中央控制器的核心采用Fujitsu公司的8位单片机MB90F428芯片。基本功能包括通过CAN总线与数字仪表进行通讯交换数据、发布控制指令驱动步进电机等；通过CAN总线与汽车的其他总成交换数据、发布控制命令；通过CAN总线与手持式设备交换数据，输出运行数据、输出记录数据、接受配置指令；实现对多路模拟量、开关量、频率量、周期量的实时采样与监控；具有车载电子设备所要求的可靠性、EMC等性能。

本仪表与先前仪表的最显著区别就是仪表机芯的变化。由于一般动圈式指示仪表抗震性差、过载能力弱、指针易抖动等弱点，而动磁式十字交叉机芯也存在一致性、通用性差的缺点，迫切需要一种一致性、通用型、可靠性好的驱动机芯。步进电机刚好满足这些要求，它在工作原理上做出技术创新，通过线包与磁钢间产生电磁转矩驱动指针工作。步进电机式汽车仪表由微控制器完成各种模拟信号的采集，经过换算后直接控制步进电机，再由步进电机驱动指针，在刻度盘上指示被测模拟信号。步进电机式仪表与动圈式或者动磁式十字交叉线圈仪表相比有显著特点：指示精度高，一致性比较好；重复性和通用性好；可靠性和稳定性好；