虚拟数字式汽车仪表信息系统的研究与开发

　　信息系统由PC机、外围硬件设备、操作系统及用户的应用程序4部分组成。外围硬件设备主要由液晶显示器、触摸屏、数字I/0数据采集卡、车轮转速传感器、蓄电池监测系统、CCD摄像头、电视卡、GPS接收器及无线上网卡等组成，虚拟数字式汽车仪表硬件系统结构如图1所示。

　　（二）虚拟数字式汽车仪表信息系统的人机界面

　　虚拟数字式汽车仪表信息系统集成了虚拟技术和数字技术，具备虚拟仪表、电子后视镜、故障监测、运行记录、GPS车载定位、多媒体影音、上网通讯及移动办公等多种功能。功能界面如图2所示。

　　1．仪表与指示灯区

　　仪表与指示灯区显示车速表、蓄电池电荷状态表、蓄电池温度表、照明与信号指示灯、警报信号指示灯及档位指示灯。当车速超过某一限定速度时，将发出超速语音提示。

　　　2．运行记录区

　　运行记录区显示带复位按钮的单程里程表、累计里程表、日期与时间及运行记录按钮。单程里程表显示单次行驶的里程，按下清零按钮可使单程里程表回零；累计里程表显示汽车累计总行驶里程；按下运行记录按钮，则显示汽车运行的车速、里程、故障与报警历史记录（汽车黑匣子功能）。

　　3．程序控制区

　　程序控制区显示如下程序的运行按钮：电子后视境、车载定位导航、互联网浏览器、MP3播放器、无线电视和调频收音机构成的车载影音娱乐系统。

　　　4．电子后视境区

　　电子后视境区显示摄像头所拍摄的汽车后方影像，以方便驾驶员观察车后交通状况。

　　5．定位导航

　　定位导航区显示电子地图，它利用GPS接收器接收的汽车定位信息在电子地图上描绘汽车运行轨迹。定位导航程序可提供静态导航功能，能根据驾驶员提供的起点和终点名称，自定确定最短行车路线。

　　三、虚拟数字式汽车仪表信息系统的软件实现

　　整个系统效能的发挥除需要一个稳定和高性能的硬件平台外，软件起着至关重要的作用。系统的各种功能及组合方式，人机界面的表现形式等等都是通过软件来完成的。

　　本系统采用LabVIEW这种直观的图形程序语言，以一种很直观的方法建立前面板人机界面和程序框图，完成编程过程。前面板是用户可以见到的，类似传统仪器的操作面板，利用工具模板从控制模板中添加输入控制器和输出指示器，控制器和指示器种类可选择。程序框图是支持虚拟仪器实现其功能的核心，对程序框图的设计涉及节点、数据端口和连线的设计。连线代表数据走向，节点则是函数、VI子程序、结构或代码接口。虚拟数字式汽车仪表信息系统的软件设计总体流程图如图3所示。

　　虚拟数字式汽车仪表信息系统的内容十分丰富，为了使仪表的界面清晰、美观和舒适，把车辆信息系统的内容按显示信息的特性和驾驶员的需求频率分成不同的界面显示。

　　虚拟数字式汽车仪表分界面的显示操作是通过触摸屏来实现的。通过手指触摸主界面上相应功能的软按钮，就可切换到所要查看的分界面。虚拟数字式汽车仪表信息系统分界面显示如图2所示。虚拟数字式汽车仪表具体功能的实现都是由软件完成的，该软件主要完成如下功能。

　　（一）对计算机内的各功能板进行驱动和初始化

　　　1．数据采集卡的驱动

　　NI公司生产的各种类型的数据采集卡使用非常方便，在编写VI前，只需在LabVIEW的“Measurement＆Automation”驱动软件下，进行相关参数的设置即可。

　　　2．数据采集参数初始设置

　　要使数据采集卡正确地实现数据采集的功能，必须根据实际测量的需要对一些参数进行设置。待设置的参数主要有采集卡的设备号及地址码，此外还有模拟信号输入部分的设置项、A/D转换部分的设置项、D/A转换部分的设置项及DIO和计数器部分的设置项。

<< 前一页 下一页 >>