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基于Android系统和CAN总线车辆虚拟仪表设计

基于 Android 系统和 CAN 总线的车辆虚拟仪表设计 摘要:在现代汽车业中,先进的通信网络技术 can 总线被应用到 汽车仪表系统中,实现与汽车各电控单元节点之间的资源共享,使 得汽车仪表的功耗、安全性、可靠性得到改善。基于 android 系统 和 can 总线的车辆虚拟仪表是具有支持驾驶员与车辆进行信息交 流、行驶信息的记录和管理及通信功能的平台。 关键词:android 系统 can 总线 车辆虚拟仪表 中图分类号:tp216 文献标识码:a 文章 编号:1674-098x(2012)09(c)-0032-01 为了简化汽车内部控制系统,降低汽车制造成本,提高人车交互 界面的友好度,设计并实现了一种新型的汽车虚拟仪表。本文致力 于全数字式汽车液晶智能仪表系统的开发和研究,提出了在嵌入式 android 平台上用液晶显示屏图形化显示复杂车载信息的方法。该 理论上是作为汽车 can 总线上的一个节,通过 canbus 接口提取车 速、发动机转速、燃油量、冷却水温度、汽车档位及其他车况信息 等各种数字量和模拟量,经 s5pv210 微处理器分析计算,采用数字 及图形化动态 lcd 显示,并可以通过触摸屏进行交互响应,既照顾 到了驾驶员的习惯,又利用了现代电子技术的优势,使仪表具有多 功能、智能和高精度的特点。 1 系统软硬件平台的选择 本文选取基于三星 a8 处理器 1ghz s5pv210 为微处理器,选配 realv210 核心板,支持 sd/mmc/sdio 接口存储卡,最高支持 32gb, 支持 sd 卡启动。而制作可用于启动的 sd 卡,即烧写 u-boot 到 sd 卡中进行内核的烧写与移植。can 总线通信模块在硬件上采用了独 立高速 can 控制器 mcp2515 结合收发器 mcp2551 的设计方法。 2 android 的程序开发和移植 将 android 及应用程序移植到目标机上需要经历编写相应的驱动 程序、交叉编译 android 及应用程序,安装 android 到目标系统。 首先本文采用 windows+vmware+ubuntu 的方式, 建 android 编译环 境, 编译 android 需要许多的软件包的配合, 可以直接在 ubuntu 下 输入命令进行安装。android 的编译还需要使用到 java 开发环境, 把下载的 jdk1.6.0_26.tar.bz2 进行解压,在 ubuntu 的终端命令 输入 sudo tar -jxvf jdk1.6.0_26.tar.bz2 便能在当前目录下得 到 jdk1.6.0_26 目录。 安装结束后还要设置好环境变量让 android 找到这个路径,编辑/etc/bash.bashrc,增加下面的语句: exportjava_home=/home/work/jdk1.6.0_26 exportandroid_java_home= $java_home export path=$java_home/bin:$path 这里要根据实际情况修改路径,保存退出。 把下载好的 android_gingerbread_realv210_ver_1_0.tar.bz2 android 源代码复制到 ubuntu 主机下进行解压。 便可得到 android、 u-boot、 linux kernel 等源码包和交叉编译器。 在终端进入 android 目录,输入./build.sh 进行编译,之后便可在 android_gingerbread_realv210_ver_1_0/out/target/product/s mdkv210 下得到 kernel.img,ramdisk-yaffs.img,userdata.img, system.img 等镜像文件,分别是 linux 内核镜像文件,根文件系 统镜像, data 分区镜像, system 分区镜像。 在 sd 卡上新建文件夹, 命名为 sdfuse,把需要烧写的文件放到 sdfuse 文件夹里。第一次 烧写前, 最好先格式化一下 nandflash。 开发板连接 pc, 使用 u-boot 菜单烧写 sd 卡中的镜像文件。到此,android 成功移植到开发板。 3 can 总线驱动程序的方案设计与实现 本文选用 microchip 公司生产的 mcp2515 作为 can 总线控制器。 mcp2515 是一款独立的 can 协议控制器,完全支持 can2.0b 技术规 范,mcp251 与主控制器的连接是通过标准串行外设接口 spi (searial peripheral interface)实现的。 (1) 查看编译的 android 系统是否自动启动 can 脚本。 查看 init.rc 中 service can /system/etc/can.sh oneshot 如果不存在则需要 在 android 的源文件/device/samsung/smdkv210 中修改 init.rc。 加入上面两句话,重新生成镜像烧写 (2)查看/system/etc/can.sh 是否存在。不存在则创建 can.sh。 can.sh 内容如下: #!/system/bin/sh ifconfig can0 down ip link set can0 type can bitrate 125000 fconfig can0 up 同时将其 push 到响应位置。 125000 是波特率。 根据情况自己修改。 经以上修改后在启动过程中可以看到 mcp2515 信息。 4 结语 本文所提出的虚拟仪表平台主要有以下二个优点:一是采用 can 总线技术,把各种模拟信号转化为数字信号,能处理大量数据,提 高精度和灵敏度,获取全面车况信息的同时解决了传统行驶记录仪 线束多的问题,增强了平台的扩展性;二是 can 设备在嵌入式操作 系统 android 下驱动程序的成功实现,为在

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