汽车虚拟仪表的指针设计与实现

赵雪苗 吴坚强

摘要：汽车仪表盘反映了汽车行驶过程的多种参数，虚拟仪表的指针设计与实现具有重要意义。汽车仪表是驾驶员与车辆进行信息交流的重要接口和界面，它是安全行驶和经济行驶不可缺少的装置。早期，汽车上装备的仪表均是通过机械结构模拟显示，它们存在精度低、响应慢、显示信息量少、信息显示方式单一等缺点。随着计算机技术的日渐成熟、汽车电子的发展、和嵌入式技术的广泛应用，对仪表的数字化和多信息综合显示已成一种重要的发展趋势。

关键词：汽车；虚拟仪表；指针设计

1 虚拟指针控制设计

1.1 汽车虚拟仪表系统结构

设计的虚拟仪表硬件平台采用的是富士通系统级芯片MB86R01微控制器，其内部集成高性能的ARM9处理器内核和MB86296图形显示控制器。汽车虚拟仪表系统结构如图1所示。在车辆行驶过程中，MB86R01微控制器通过IO口、CAN总线等信号输入通道完成整车信息的采集；经过软件对原始信号进行加工、运算和逻辑分析处理后，在显示器面板上通过绘制各种图形图像来表达车辆信息。

1.2 虚拟指针控制的程序设计

汽车在行驶过程中，车速表指针转到的具体位置是由汽车发动机转速和汽车轮胎直径等参数根据相应公式计算得出，其中发动机转速是汽车虚拟仪表通过CAN总线接收汽车发动机ECU发送的CAN报文而得到。车速表指针的控制流程如图2所示。首先，计算车速信号值和指针目标位置；然后，计算当前位置的角度差，如果角度差为0则结束当前周期位置更新操作。……