工程机械图形仪表信息系统设计与研究

摘 要： 介绍了一种以SH7264微处理器为核心、μC/OS为操作系统的工程机械智能图形仪表板的设计与实现方法。采用VDC分层图像显示，提高启动速度、改善显示质量。在软件设计中采用重构技术，加快了工程机械仪表板的开发速度及效率，节约了社会资源。
关键词： 工程机械；仪表板；CAN总线；VDC；μC/OS

　仪表板是各类工程机械必不可少的装置，它用于显示工程机械各个系统工作状况，是工程机械与作业员进行信息交流的界面，作业员通过仪表随时掌握工程机械各个部件的工作状态。现代工程机械越来越复杂，所需的各类仪表也越来越多，传统的工程机械仪表存在占用面积大、分布散乱、显示内容固定单一、显示信息量小等缺点，不具有可配置性，而且恶劣的工作环境常常导致仪表显示的信息不准确或失灵；其次，主要由作业员根据目视得到的外界信息对工程机械进行操作。随着各种工程机械不断向大型化、复杂化方向发展，传统的目视观察己经越来越多地暴露出其局限性：如视角存在盲区、远处作业面无法看清等。传统仪表板的这些局限性很可能导致作业员的操作不及时甚至失误，不仅降低了生产效率，还带来较大的安全隐患[1]。
传统仪表已远远不能满足现代工程机械高速发展的要求。为此设计一款既能够以图形、文字甚至动画的方式来实时显示工程机械的各种状态信息，又能完成工程机械的视频采集、解压缩、终端显示的多功能的智能图形仪表信息系统显得非常有必要，这也是今后工程机械仪表板发展的一个必然趋势。
仪表板做为工程机械的核心技术之一，具有重要的地位。目前，我国在工程机械图形仪表技术方面与德、美、日等国有较大差距，基本上只能由国外提供高端仪表，导致资金外流。因此，开展智能图形仪表技术方面的研究，能摆脱对国外的技术依赖，对增强我国工程机械厂家的核心竞争力、促进产业升级具有重要意义。
1 工程机械智能图形仪表信息系统的总体设计
随着工程机械的发展，各种机构日趋复杂，其附属装置也越来越多，仪表板作为工程机械的信息中心，必须为操作人员提供挖掘机各部分的状态信息，使驾驶员能够及时了解挖掘机当前的状态。工程机械仪表板上主要显示的信息有油温、水温、油压、GPS、视频、故障诊断及各种指示灯和报警信号，因此整个系统设计可分为电源模块、主控制器模块、CAN总线模块、故障诊断模块、GPS模块、视频解码模块、键盘及TFF-LCD显示模块，系统构架如图1所示。