工程機(jī)械圖形儀表信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

摘 要： 介紹了一種以SH7264微處理器為核心、μC/OS為操作系統(tǒng)的工程機(jī)械智能圖形儀表板的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。采用VDC分層圖像顯示，提高啟動(dòng)速度、改善顯示質(zhì)量。在軟件設(shè)計(jì)中采用重構(gòu)技術(shù)，加快了工程機(jī)械儀表板的開發(fā)速度及效率，節(jié)約了社會(huì)資源。
關(guān)鍵詞： 工程機(jī)械；儀表板；CAN總線；VDC；μC/OS

　儀表板是各類工程機(jī)械必不可少的裝置，它用于顯示工程機(jī)械各個(gè)系統(tǒng)工作狀況，是工程機(jī)械與作業(yè)員進(jìn)行信息交流的界面，作業(yè)員通過儀表隨時(shí)掌握工程機(jī)械各個(gè)部件的工作狀態(tài)。現(xiàn)代工程機(jī)械越來越復(fù)雜，所需的各類儀表也越來越多，傳統(tǒng)的工程機(jī)械儀表存在占用面積大、分布散亂、顯示內(nèi)容固定單一、顯示信息量小等缺點(diǎn)，不具有可配置性，而且惡劣的工作環(huán)境常常導(dǎo)致儀表顯示的信息不準(zhǔn)確或失靈；其次，主要由作業(yè)員根據(jù)目視得到的外界信息對(duì)工程機(jī)械進(jìn)行操作。隨著各種工程機(jī)械不斷向大型化、復(fù)雜化方向發(fā)展，傳統(tǒng)的目視觀察己經(jīng)越來越多地暴露出其局限性：如視角存在盲區(qū)、遠(yuǎn)處作業(yè)面無法看清等。傳統(tǒng)儀表板的這些局限性很可能導(dǎo)致作業(yè)員的操作不及時(shí)甚至失誤，不僅降低了生產(chǎn)效率，還帶來較大的安全隱患[1]。
傳統(tǒng)儀表已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工程機(jī)械高速發(fā)展的要求。為此設(shè)計(jì)一款既能夠以圖形、文字甚至動(dòng)畫的方式來實(shí)時(shí)顯示工程機(jī)械的各種狀態(tài)信息，又能完成工程機(jī)械的視頻采集、解壓縮、終端顯示的多功能的智能圖形儀表信息系統(tǒng)顯得非常有必要，這也是今后工程機(jī)械儀表板發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。
儀表板做為工程機(jī)械的核心技術(shù)之一，具有重要的地位。目前，我國在工程機(jī)械圖形儀表技術(shù)方面與德、美、日等國有較大差距，基本上只能由國外提供高端儀表，導(dǎo)致資金外流。因此，開展智能圖形儀表技術(shù)方面的研究，能擺脫對(duì)國外的技術(shù)依賴，對(duì)增強(qiáng)我國工程機(jī)械廠家的核心競爭力、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)具有重要意義。
1 工程機(jī)械智能圖形儀表信息系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
隨著工程機(jī)械的發(fā)展，各種機(jī)構(gòu)日趨復(fù)雜，其附屬裝置也越來越多，儀表板作為工程機(jī)械的信息中心，必須為操作人員提供挖掘機(jī)各部分的狀態(tài)信息，使駕駛員能夠及時(shí)了解挖掘機(jī)當(dāng)前的狀態(tài)。工程機(jī)械儀表板上主要顯示的信息有油溫、水溫、油壓、GPS、視頻、故障診斷及各種指示燈和報(bào)警信號(hào)，因此整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)可分為電源模塊、主控制器模塊、CAN總線模塊、故障診斷模塊、GPS模塊、視頻解碼模塊、鍵盤及TFF-LCD顯示模塊，系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。