【RT Thread作品秀】CAN Monitor 电路方案

概述 随着科技的发展,数字仪表的应用越来越广泛,逐渐替代传统型机械仪表。本应用就是基于ART-Pi开发板,使用RT-Thread系统设计开发的,面向工程机械行业的数字仪表。本应用通过CAN总线采集发动机和控制器参数,将发动机转速、冷却液温度、燃油液位等参数直观的显示出来。 开发环境硬件:ART-Pi+自制扩展板+自制屏幕 RT-Thread版本:4.0.3 开发工具及版本:RT-Thread Studio 1.1.5 RT-Thread使用情况概述程序基于ART-Pi开发板模板工程创建,BSP版本为1.0.1,RT-Thread版本为4.0.3。 程序中使用的组件包括UART设备驱动、CAN设备驱动、I2C设备驱动、PIN设备驱动、ADC设备驱动等,使用touchgfx库和gt9147软件包,其中对touchgfx库文件和gt9147软件包根据硬件资源进行适当修改。硬件方面使用了GPIO、UART、I2C、SDRAM、LCD、FDCAN、ADC等。 硬件框架 硬件结构框图如上图所示,核心板为ART-Pi开发板,板载SPI flash,SDRAM和RGB888接口。RGB888接口与LCD显示屏连接,用于显示数据;LED指示系统运行状态,系统运行后,LED以2Hz频率闪烁;CAN模块通过扩展板与ART-Pi连接,使用TJA1050 CAN收发器,与其它CAN设备进行数据交互;ART-Pi接收CAN模块数据,并传输给LCD,同时根据当前档位,发送转速控制数据,控制发动机转速。(程序中所有CAN数据帧均为模拟ID,与实际ID不同) 软件框架说明系统读取ADC数值,根据ADC数值发送转速控制数据,外部CAN设备接收到转速控制数据后,控制发动机转速,并将转速发出,系统接收外部CAN设备发送转速、水温、油位等数据,与ADC档位一起传输到LCD数据传输模块,LCD数据传输模块将档位、转速、水温、油位数据传输到LCD显示模块,将数据显示到屏幕上。 软件模块说明ADC模块:adc_thread_entry为ADC模块采集进程,间隔100ms采集电位计AD值。 CAN处理模块:CAN处理模块分为接收模块和发送模块。can_rx_thread为CAN接收进程,接收发动机转速、燃油液位和水温数据。can_tx_thread为CAN发送进程,根据ADC模块采集电位计AD值转换成的档位,向外发送控制转速。 LCD数据处理模块:LCD数据处理模块使用信号队列向LCD发送档位、转速、水温、燃油液位数据。LCD数据处理模块作为ART-Pi硬件与LCD显示之间的一个桥梁,将ART-Pi数据传输给touchgfx的model,实现硬件与touchgfx数据交互。 LCD显示模块: Touchgfx使用MVP架构实现和硬件的双向交互。如下图所示,Model提供数据,View负责显示,Presenter负责逻辑的处理。 程序中,在Model模块的Model::tick函数中接收消息队列数据,当当前显示页面为仪表盘页面时,将数据变化传输到Presenter,再将数据发送给View将数据显示处理。 界面进入仪表显示界面后,会将页面更新通知到Model,使Model中的数据更新有效,使页面在进入仪表盘页面时转速、水温、油位等数据及时更新。 演示效果视频: 视频内容说明:视频中左侧为CAN分析仪,主要用于数据对比显示,对比显LCD显示数据和CAN数据差异;右下角为串口转CAN上位机(下称上位机),用于与ART-Pi进行CAN数据交互,模拟CAN控制器。ART-Pi上面背有一个扩展板,使用一个系统运行指示LED,一个电位计和一路CAN。系统启动后,LED开始闪烁。电位计用于调整档位,ART-Pi根据档位发送转速控制帧数据,上位机接收到ART-Pi发送转速后,按设定转速发出转速;同时上位机可以发出水温和油位数据显示到LCD屏幕上。上位机无数据发出后3秒,仪表数据清零,指针复位。 比赛感悟本次比赛是我第一次接触RT-Thread系统,通过近一段时间学习,逐渐掌握了一些RT-Thread系统的工作方式,了解其运行机制。通过RT-Thread Studio进行简单的配置,即可让系统运行起来,减少了很多系统方面的设置,对初学者比较容易上手。 网站的文档中心就是一个学习的宝库,里面涉及内容广泛、详细,并配有详细的示例说明,初学者基本可以只通过文档就可以把单片机基本外设功能实现,对初学者学习能起到很大的作用。社区论坛有大量的开发者在使用中提出的问题,通过问题检索,方便查找自己在学习中遇到的问题,同时官方提供的讨论群非常活跃,回答问题及时,大大的赞。RT-Thread提供了各类最新、最流行的软件包,可以很方便的添加到工程中,对项目快速开发提供了很大的帮助。 最后感谢主办方、承办方、赞助商提供了