全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法，该仪表包括MCU微控制单元、信号接入模块、LED显示模块、音频提示模块、ARM核微处理器、TFT显示模块、视频传输模块和网络传输模块。MCU微控制单元、视频传输模块和网络传输模块与ARM核微处理器双向连接，TFT显示模块与ARM核微处理器的输出端相连。本发明在传统仪表的基础上增加了的ARM核微处理器，实现对TFT显示模块的驱动以及与视频传输模块和网络传输模块的双向信息传输，满足了用户对动画、视频的播放功能以及通过网络进行远程控制与数据传输的功能；实现了全液晶组合仪表的UI显示及其功能拓展需求；本发明综合了传统组合仪表和全液晶虚拟仪表的功能，实现了组合仪表系统开发的平台化。
【专利说明】全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车用组合仪表【技术领域】，具体涉及一种全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法。
【背景技术】
[0002]作为汽车电子产品安全可靠性能要求特别高的汽车组合仪表用于显示汽车的各种性能状态，是驾驶者获取车辆状态的重要信息来源。汽车组合仪表由各种仪表、指示器，特别是驾驶员用报警指示灯组成，为驾驶员提供所需的汽车运行参数信息。随着汽车电子技术的发展和消费者越来越挑剔的眼光，汽车组合仪表经历了从传统的机械机芯表、电气式仪表到全智能数字汽车组合仪的发展历程。越来越多的厂家都致力于开发时尚、炫目以及具有庞大的信息显示和切换功能的组合仪表。
[0003]目前市场上的组合仪表虽然都集合了里程表、发动机转速表、机油压力表、水温表、燃油表、蓄电池电量表等常规模块的功能，但依然不能实现消费者对动画、视频播放以及上网等需求，也不能满足后期的扩展功能。
【发明内容】
[0004]本发明为了克服以上不足，提供了一种具有动画、视频播放以及上网功能的全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是:一种全液晶汽车组合仪表，包括MCU微控制单元、信号接入模块、LED显示模块和音频提示模块，其中，所述信号接入模块与所述MCU微控制单元的输入端相连，所述LED显示模块、音频提示模块与MCU微控制单元的输出端相连，还包括ARM核微处理器、TFT显示模块、视频传输模块和网络传输模块，所述MCU微控制单元、视频传输模块和网络传输模块均与ARM核微处理器双向连接，所述TFT显示模块与ARM核微处理器的输出端相连，为实现组合仪表系统平台化，满足未来组合仪表发展趋势的大尺寸TFT组合仪表提供系统解决方案。
[0006]进一步的，所述MCU微控制单元通过A/D采样模块、GP1接口或CAN总线接收所述信号接入模块的信号。
[0007]进一步的，所述ARM核微处理器输出端与所述音频提示模块相连，实现组合仪表丰富的音频输出功能。
[0008]进一步的，所述MCU微控制单元通过GP1接口或数据通讯协议驱动LED显示模块。
[0009]进一步的，所述ARM核微处理器与MCU微控制单元通过数据通讯协议进行数据传递。
[0010]进一步的，所述数据通讯协议包括IIC、SCI, SPI和CAN协议。
[0011]进一步的，所述MCU微控制单元采用RTOS实时操作系统进行控制。
[0012]进一步的，所述ARM核微处理器采用QNX嵌入式实时操作系统进行控制。
[0013]本发明还提供一种全液晶汽车组合仪表的系统控制方法包括以下几个步骤:
[0014]S1:初始化MCU微控制单元和ARM核微处理器；
[0015]S2:MCU微控制单元获取信号接入模块数据信息；
[0016]S3:MCU微控制单元对所述数据信息进行处理之后驱动LED显示模块、音频提示模块进行提示，同时将相应数据传送给ARM核微处理器5 ;
[0017]S4:ARM核微处理器接收MCU微控制单元的数据，同时与视频传输模块和网络传输模块进行双向数据传输，接着驱动TFT显示模块对接收的数据进行实时更新显示；
[0018]S5:ARM核微处理器启动守护进程，动态监听系统所有进程和线程，发现异常情况并进行修复。
[0019]本发明提供的全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法，通过在传统仪表的基础上增加了的ARM核微处理器，实现对TFT显示模块的驱动以及与视频传输模块和网络传输模块的双向信息传输，满足了用户对动画、视频的播放功能以及通过网络进行远程控制与数据传输的功能；实现了全液晶组合仪表的Π显示及其功能拓展要求需求。本发明综合了传统组合仪表和全液晶虚拟仪表需求的功能，实现了组合仪表系统开发的平台化，该系统平台兼容多种嵌入式实时操作系统，大大缩短了系统的开发周期，同时提高了系统的安全性和通用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明全液晶汽车组合仪表的结构示意图；
[0021]图2是本发明全液晶汽车组合仪表系统控制方法流程图。
[0022]图1中所示:1、MCU微控制单元；2、信号接入模块；3、LED显示模块；4、音频提示模块；5、ARM核微处理器；6、TFT显示模块；7、视频传输模块；8、网络传输模块。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明作详细描述:
[0024]如图1所示，本发明提供了一种全液晶汽车组合仪表，包括MCU微控制单元1、信号接入模块2、LED显示模块3、音频提示模块4、ARM核微处理器5、TFT显示模块6、视频传输模块7和网络传输模块8。
[0025]信号接入模块2与MCU微控制单元I的输入端相连，信号接入模块2将车辆系统中速度传感器、燃油油位传感器、温度传感器和电池等模块当前的工作状态信息传递给MCU微控制单元I，MCU微控制单元I通过A/D采样模块、GP1接口或CAN总线接收信号接入模块2的数据信息。
[0026]LED显示模块3、音频提示模块4与MCU微控制单元I的输出端相连，LED显示模块3包括转向灯、安全带指示灯和安全气囊指示灯，MCU微控制单元I根据合理分配硬件资源的原则，通过GP1接口或数据通讯协议对LED显示模块3进行驱动，控制上述报警提示灯的通断，其中，数据通讯协议包括IIC、SC1、SPI和CAN协议。音频提示模块4实现转向提示和安全带未系提示等功能；MCU微控制单元I采用GP1接口或者PWM实现对音频提示模块4的驱动。
[0027]ARM核微处理器5与MCU微控制单元1、视频传输模块7和网络传输模块8之间双向连接，TFT显示模块6连接到ARM核微处理器5的输出端；MCU微控制单元I与ARM核微处理器5之间通过数据通讯协议进行数据传递，将车速、水温、里程等信息发送给ARM核微处理器5，ARM核微处理器5驱动TFT显示模块6对上述信息进行实时显示，其中数据通讯协议包括IIC、SC1、SPI和CAN协议。ARM核微处理器5通过视频传输模块7接入用户想要播放的动画和视频，并驱动TFT显示模块6进行播放，此外，用户可以通过网络传输模块8接入以太网，便于通过网络进行远程控制与数据传输。优选的，ARM核微处理器5输出端还与音频提示模块4相连，驱动音频提示模块4进行相关报警提示。
[0028]优选的，MCU微控制单元I采用RTOS实时操作系统进行控制，ARM核微处理器5采用QNX嵌入式实时操作系统进行控制，RTOS实时操作系统完成组合仪表所需数据的收集和处理之后与ARM核微处理器5进行数据交互，有效降低了 QNX嵌入式实时操作系统在数据处理上的CPU占用率，大大提高了其工作性能，QNX嵌入式实时操作系统采用时间片轮转和优先级抢占相结合的调度方式，实时性强，同时采用微内核架构，使所有驱动、应用与内核分离，实现传统组合仪表到全液晶组合仪表无跳跃平稳过渡，从而现实组合仪表系统平台化，同时增强全液晶仪表的实时性能、可移植性能，提高系统安全可靠性能。
[0029]本发明还提供一种全液晶汽车组合仪表的系统控制方法，包括以下几个步骤，如图2所示:
[0030]S1:初始化MCU微控制单元I和ARM核微处理器5，其中MCU微控制单元I采用RTOS实时操作系统进行控制，该步骤中主要实现系统上电初始化，ARM核微处理器5采用QNX嵌入式实时操作系统进行控制，该步骤主要进行系统内存和CPU初始化；
[0031]S2:MCU微控制单元I获取信号接入模块2数据信息，具体的MCU微控制单元1，通过A/D采样模块、GP1接口或CAN总线接收信号接入模块2输出的车辆系统中速度传感器、燃油油位传感器、温度传感器和电池等模块当前的工作状态信息；
[0032]S3:MCU微控制单元I对所述数据信息进行处理之后驱动LED显示模块3、音频提示模块4进行提示，同时将相应数据传送给ARM核微处理器5，具体的，LED显示模块3接收相应数据并实现转向灯、安全带指示灯和安全气囊指示灯的指示功能，音频提示模块4接收相应数据并实现转向提示和安全带未系提示等功能；
[0033]S4:ARM核微处理器5接收MCU微控制单元I的数据，同时与视频传输模块7和网络传输模块8进行双向数据传输，接着驱动TFT显示模块6对接收的数据进行实时更新显示；具体的，ARM核微处理器5通过视频传输模块7接入用户想要播放的动画和视频，并驱动TFT显示模块6进行播放，同时用户可以通过网络传输模块8接入以太网，便于通过网络进行远程控制与数据传输；
[0034]S5:ARM核微处理器5启动守护进程，动态监听系统所有进程和线程，发现异常情况并进行修复。
[0035]综上所述，本发明提供的全液晶汽车组合仪表及其系统控制方法，通过在传统仪表的基础上增加了的ARM核微处理器5，实现对TFT显示模块6的驱动以及与视频传输模块7和网络传输模块8的双向信息传输，满足了用户对动画、视频的播放功能以及通过网络进行远程控制与数据传输的功能；实现了全液晶组合仪表的Π显示及其功能拓展要求需求。本发明综合了传统组合仪表和全液晶虚拟仪表需求的功能，实现了组合仪表系统开发的平台化，该系统平台兼容多种嵌入式实时操作系统，大大缩短了系统的开发周期，同时提高了系统的安全性和通用性。
[0036]虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种全液晶汽车组合仪表，包括MCU微控制单元、信号接入模块、LED显示模块和音频提示模块，其中，所述信号接入模块与所述MCU微控制单元的输入端相连，所述LED显示模块、音频提示模块与MCU微控制单元的输出端相连，其特征在于，还包括ARM核微处理器、TFT显示模块、视频传输模块和网络传输模块，所述MCU微控制单元、视频传输模块和网络传输模块均与ARM核微处理器双向连接，所述TFT显示模块与ARM核微处理器的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的全液晶汽车组合仪表，其特征在于，所述MCU微控制单元通过A/D采样模块、GP1接口或CAN总线接收所述信号接入模块的信号。
3.根据权利要求1所述的全液晶汽车组合仪表，其特征在于，所述ARM核微处理器输出端还与所述音频提示模块相连。
4.根据权利要求1所述的全液晶汽车组合仪表，其特征在于，所述MCU微控制单元通过GP1接口或数据通讯协议驱动LED显示模块。
5.根据权利要求1所述的全液晶汽车组合仪表，其特征在于，所述ARM核微处理器与MCU微控制单元通过数据通讯协议进行数据传递。
6.根据权利要求4或5所述的全液晶汽车组合仪表，其特征在于，所述数据通讯协议包括 IIC、SC1、SPI 和 CAN 协议。
7.根据权利要求1所述的全液晶汽车组合仪表，其特征在于，所述MCU微控制单元采用RTOS实时操作系统进行控制。
8.根据权利要求1所述的全液晶汽车组合仪表，其特征在于，所述ARM核微处理器采用QNX嵌入式实时操作系统进行控制。
9.一种全液晶汽车组合仪表的系统控制方法，其特征在于，包括以下几个步骤: 51:初始化MCU微控制单元和ARM核微处理器； 52:MCU微控制单元获取信号接入模块数据信息； 53:MCU微控制单元对所述数据信息进行处理之后驱动LED显示模块、音频提示模块进行提示，同时将相应数据传送给ARM核微处理器； 54:ARM核微处理器接收MCU微控制单元的数据，同时与视频传输模块和网络传输模块进行双向数据传输，接着驱动TFT显示模块对接收的数据进行实时更新显示； 55:ARM核微处理器启动守护进程，动态监听系统所有进程和线程，发现异常情况并进行修复。
【文档编号】G05B19/042GK104460433SQ201410632843
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】王冉, 马贺敏, 李 善 申请人:上海德科电子仪表有限公司