[发明专利]一种带监测、参数设定、报警功能的车辆用数字仪表系统

说明书

  

技术领域

本发明属于工业车辆行业的仪表领域，具体涉及带监测、参数设定、报警功能的车辆用数字仪表系统，该仪表系统特别适用于电动车辆。 

背景技术

随着国际原油价格的不断上涨和和新能源概念的不断深化，电动车辆在工业车辆领域的应用也更加的普及。现在国内电动工业车辆制造商选用的电动车辆仪表或为国内产品或为全进口产品，它们都使用标准的RS232或RS485接口进行通讯，且只有英文及数字显示功能,只能简单地显示电量和速度，不具有更高级的故障显示、车辆信息显示、车辆设置及参数修改功能，使得安装这类仪表的电动（工业）车辆不具备定制性和发生故障时的易检修性。另外，仪表与控制系统一一对应，不具有泛用性，客观上降低了该类车辆的市场竞争力。 

为了给车辆提供安全、可靠、泛用性高的仪表系统，提高车辆的市场竞争力，发明人开发一款具有高级功能的车辆用仪表系统，本发明的仪表系统能够允许用户对于电动（工业）车辆的各项参数进行简单方便的自主订制；而在车辆发生故障时，用户可以直观的通过仪表显示的故障说明，有针对性的对车辆进行维修，客观上可以延长使用此仪表系统的电动（工业）车辆产品的生命周期，增加了其市场竞争力。 

  

发明内容

本发明的目的是开发出符合CANopen协议的仪表系统，与车辆主控制器通过CANopen协议通讯，实时监测与控制车辆的运行情况。 

本发明的目的是这样实现的：一种带监测、参数设定、故障报警功能的车辆用数字仪表系统，其按照CANopen协议与车辆控制系统通讯，包括微控制器、调试接口、SPI Flash存储模块、CAN总线模块、电源模块、液晶显示模块、LED与蜂鸣器和/或按键；其中， 

微控制器与调试接口、SPI Flash存储模块、CAN总线模块、液晶显示模块、LED与蜂鸣器和/或按键电连接，用于处理信息和进行计算；

调试接口用于进行边界扫描测试和程序下载，其支持在线调试功能；

SPI Flash存储模块用于存储仪表系统的软件及字库，其通过SPI接口与微控制器相连，微控制器内置SPI控制器，微控制器作为SPI主设备，串行FLASH作为SPI从设备，使用全双工通讯方式；

CAN总线模块用于与车辆控制系统进行通讯，包括CAN控制器和隔离CAN收发器，CAN控制器通过CANRX、CANTX与隔离CAN收发器相连；

电源模块用于将实际车辆电池使用的24V~80V宽幅直流电转换为5V、3.3V直流电，为系统的微控制器、调试接口、SPI Flash存储模块、CAN总线模块、液晶显示模块、LED与蜂鸣器和/或按键供电；

液晶显示模块为标准240*64点液晶屏，为仪表系统提供显示界面，所述显示界面包括：用于显示车辆行驶速度、运行时间、电量等常用信息的正常驾驶界面；用于进行其他车辆参数的显示与设置的菜单界面；或用于显示车辆故障信息的错误界面； 

按键用于对仪表系统和车辆进行配置，其通过IO口与微控制器相连，采用行列式设计，行列式键盘的行线和列线的乘机为键位总数，行线和列线的交叉点处为键盘按键，默认状态下交叉点处不相连，当键盘某个键按下后，交叉点的行线和列线连通。

进一步，所述微控制器为仪表系统的核心控制器，采用STM32型微控制器，特别是STM32F103微控制器。 

进一步，所述微控制器中包括中文字库，可中文、英文、数字或图标显示仪表信息。 

进一步，所述调试接口支持JTAG接口和SWD接口。 

进一步，所述调试接口采用两线的SWD接口。 

进一步，所述电源模块将实际车辆电池使用的24V~80V宽幅直流电转换为5V直流电，为液晶显示模块和CAN总线模块供电；转换为3.3V直流电，为微控制器、JTAG接口、SPI Flash存储模块、LED与蜂鸣器和/或按键供电。 

进一步，所述CAN总线模块，其隔离CAN收发器为CTM8251通讯模块，其CAN控制器为兼容+3.3V、+5V的CAN控制器。 

进一步，所述液晶屏包括16~22个IO口，其中有电源、片选端、背光开关、对比度调节、数据信号、字体选择功能。