毕业设计论文-android平台上数据的仪表盘可视化程序设计

毕业设计论文-android平台上数据的仪表盘可视化程序设计内容摘要：

例如转向助力系统 )同时受到影响，因此只有排除了 ASR 的故障，转向盘操纵沉重的现象才会随之消失。 安全气囊系统 (SRS)指示灯有 3 种显示方法，一是 “ SRS”字样，二是“ AIR BAG”字样 (1992 年 8 月以前生产的丰田汽车 )，三是“气囊保护乘员”图形。 12 SRS 指示灯的主要功用是指示安全气囊系统是否处于正常状态，同时拥有故障自诊断功能。 如果点火开关转到 ON(或 ACC)位置后 SRS 指示灯一直发亮，调取故障代码又显示正常，说明蓄电池 (或 SRS 电控单元的备用电源 )的电压过低，但是 SRS 电控单元设计时未将此故障编成代码存入存储器，所以没有故障代码显示，当电源电压恢复正常约 10s 后， SRS 指示灯将自动熄灭。 由于 SRS 平时不使用，一旦使用之后就报废，所以该系统不像汽车上的其他系统那样在使用过程中表现出故障现象来，必须依靠自诊断功能找出故障原因，因此SRS 的指示灯和故障代码就成为最重要的故障信息来源和诊断依据。 危险警报灯用于汽车出现重大故障或紧急情况时向其他车辆和行人发出警示。 危险警报信号的表示方式是前、后、左、右 转向灯同时闪烁。 危险警报灯由独立的开关控制，一般与转向信号灯共用一个闪光器。 当接通危险警报灯开关后，两侧的转向指示灯电路同时接通，前、后、左、右转向灯及仪表盘上的转向指示灯同时闪烁。 由于危险警报灯电路将闪光器与蓄电池连接，因此危险警报灯在点火开关关闭 (OFF)和停车时也可以使用。 硬件系统介绍 虽然 Android 是作为一款手机软件平台进行开发的应用程序框架和应用程序，但其本质是一个嵌入式软件开发平台。 若将 Android 用于车载虚拟仪表系统的开发，需要对仪表系统应用的特点进行调整。 系统中主要 的硬件模块有音频模块、 CAN 模块、液晶显示模块、串口和以太网通信模块，如下图所示。 图 硬件系统架构 音频模块 系统硬件平台 液晶显示模块 串口以太网通信 模块 CAN 模块 13 以嵌入式系统的硬件为背景，对主要部件给予客观的分类和评价。 硬件是软件的基石，固然它硬件是有多么重要。 嵌入式系统开发与软件开发有巨大的差别。 只有充分了解硬件，软件才能更大限度地挖掘硬件的能力。 所谓硬件系统，是指构成计算机的物理设备， 即由机械、光、电、磁器件构成的具有计算、控制、存储、 输入 和 输 出功能的实体部件。 如 CPU、 存储器 、 软盘驱动器 、 硬盘驱动器 、 光盘驱动器 、主机板、各种卡及整机中的主机、显示器、打印机、绘图仪、 调制解调器 等等，整机硬件也称 硬设备。 随着 电子系统 的复杂化， 系统设计 已经成为一门重要的学科，传统的反复试验法已经越来越不适应时代的发展。 发展迅速的 软硬件协同设计 技术越来越受到人们的重视。 它是在系统目标要求的指导下，通过综合分析系统 软硬件功能及现有资源，最大限度地挖掘系统软硬件之间的 并发性 ，协调设计软硬件 体系结构 ，以使系统 工作在最佳工作状态。 硬件系统结构 一 .单总线结构 折叠 即用一组 系统总线 将 计算机系统 的各部分连接起来，各部分之间可以通过总线交换信息。 这种结构的优点是易于扩充新的 I/O 设备，并且各种 I/O 设备的 寄存器 和主存器的 存储单元 可以 统一编址 ，使 CPU 访问 I/O 设备更方便灵活。 其缺点是同一时刻只能允许挂在总线上的一对设置之间互相传送信息，也即分时使用总线， 这就限制了信息传送的 吞吐量 ，这种结构一般用在微型计算机和 小型计算机 中。 [4] 二 .双总线结构 折叠 为了消除信息传送的瓶颈，常设置多组总线，最常见的是在主存和 CPU 之间设置一组专用的高速 存储总线。 这种结构的优点是控制线路简单，对 I\O 总线的传送速率要求低。 其缺点是 CPU 的工作效率较低，因为 I/O 设备与主存之间的信息交换要经过 CPU 进行。 以 存储器 为中心的双总线结构中， 主存储器 可通过存储总线与 CPU 交换信息，同时还可以通过 系统总线 与 I/O 设备交换信息，这种结构的优点是信息传送速率高。 其缺点是需要增加硬件的投资。 三． 采用通道的大型系统结构 折叠 为了扩大系统的功能和提高系统的效率，在大、中型 计算机系统 中采用通道结构，在这种结构中，一台主机可以连接多个通道，一个通道可以连接一台或多台 I/O 控制器，一台 I/O 控制器又可以连接一台或者多台 I/O 设备，所以它具有较大的扩展余地，另外由通道来管理和控制 I/O 设备，减轻了 CPU 负担，提高了整个系统的效率。 嵌入式系统 的硬件设计与其应用场合和应用系统的不同而有所差别。 一般情况下，用户可 以根据自己的要求，选用合适的 微处理器 类型，根据相应的接口电路搭配不同类型外设，构成不同用途、不同不同规模的应用系统。 这些系统，无论其规模多大，从硬件上看，都可以分为由核心电路构成的 最小系统 以及各种各样 外部设备 所需的外围接口电路。 通常最小硬件系统指的是，由处理器以及SDRAM 和 FLASH 构成的存储电路，再加上一些必要的辅助电路构成的核心系统。 14 最小硬件系统不仅是整个硬件系统的核心部分，它的构成对 软件系统 也有重要的影响，其构成决定了处于软件系统最底层的 Bootloader 的设计，同时它也是 嵌入式操 作系统 正常运行的基础。 换而言之，最小硬件系统及其之上的最底层的最小软件系统构成了 嵌入式系统 最基本最核心的部分。 CAN 模块 一、 介绍 控制局域网 CAN (controller area work)是国际上应用最广泛的现场总线之一 .它作汽车环境中的微控制讯 ,在车载各电子控制装置 ECU 之间交 换信息，形成汽车电子控制网络， CAN 几乎成了汽车设计领域一种必须采用的技术手段。 CAN 模块是一款对整车各电子控制装置之间实现通讯数据转发的智能电控设备，从而使整车实现车载电控装置区域性网络控制系统。 采用了功能强大的带有两路 CAN 控制器的 16 位微控制器。 支持 和 协议。 按 SAE J1939标准协议开发 .支持 K 线诊断功能。 可同时适用于高速和低速 CAN 总线网络。 具有很好的密封性，可使用于各种恶劣环境。 [5] 二、 功能概述 当车载各电子控制装置在不具有 CAN 功能 (如果是不具有 CAN 通讯能 力的电控装置，使得其与其它电控装置相互之间不能进行数据通讯，这样造成各电控装置的电控能力差，功能单一，可扩展性差 )，不能直接进行通讯的情况下，采用CAN 模块 产品就可以实现具有 CAN 功能的车载电控网络系统，各电控装置相互之间可以相互传递所需的电控信号，使得整车的电控系统作用更加强大。 三、 功能特点 （ 1）可以通过 CAN 总线网络方便地实现整车中各节点的数据信息的接收和发送； （ 2） 可以实时采集发动机各传感器信息，及时了解发动机的运行状态； （ 3） 可以对系统进行诊断； （ 4） 具有多样的输入和输出接口，可灵活地实现信号功能的转换； 四、 运用情况 其主要功能是发动 ECU（电子控制单元）通过 CAN 模块连接到 CAN 总线，实现与 TCU（ Transmission Control Unit，即自动变速箱控制单元）、 HCU（ ABS执行机构）、 IC（集成电路）等模块的数据转输及数据转换控制 ECU、 CAN 模块连接上水温、油机压力、转速等传感器，将传感器数据与 ECU 控制时的数据发送给 TCU、 HCU、 IC，且又把 TCU、 HCU 的控制功能信息通过 CAN 模块传递给 ECU。 15 第三章 系统开发工具概述 本章内容介绍了关于 Android平台的重要开发工具 Eclipse以及其中的目录结构。 Eclipse 简介 Eclipse 是一个开放 源代码 的、基于 Java 的可扩展开发平台。 就其本身而言，它只是一个框架和一组服务，用于通过插件组件构建开发环境。 幸运的是，Eclipse 附带了一个标准的插件集，包括 Java 开发工具 (Java Development Kit，JDK)。 [6] 开发环境的搭建 可以从网上下载 eclipse、 androidsdkwindows、 ADT。 Eclipse 是做 Java开发必须的工具， sdk 是一个集成开发环境，而 ADT 插件里包括了 android 开发里的工作类、模拟器和一些包。 由于我有一个安卓手机，所以在搭建过程中，就不需要再去配置虚拟机了。 本课题 eclipse 采用了 android 的版本。 搭建好的平台如下图所示。 [7] 图 Android 开发平台的搭建 16 下图就相当于一个手机界面，我可以将旁边一列的控件放在这个布局上，使它组合起来，完成相对应的功能，发挥其作用。 图 布局界面 Android 目录结构说明 （ 1） src 编写 java 代码的目录，遵循 java 的命名规范、分包 （ 2） gen 包含了 android 的资源文件的标识符，不需要程序员维护，自动添加的，而且有分类。 注：不可轻易删除。 （ 3） assets 原生资源文件：保存应用的资源文件例如音频文件、视频文件或者不经常被用户修改的文件。 （ 4） bin 包含编译生成 apk 的应用程序 （ 5） libs 包含第三方类库的 jar 包 （ 6） res 例如 drawableXXdpi、包含 android 应用中的图片资源文件，按照清晰度：高清、清晰度低、比较清晰、超高清、非常超高清 layout：布局文件，完成 UI 控件的堆放 menu：菜单， android 的应用菜单 values：字符资源文件，通常使用在手机的国际化 （ 7） ：清单文件 17 Android 系统架构 由于 Android 最初是基于手机软件开发平台进行设计的，而且其中大部分模块都是为手机通信所设计，为节约开发板资源，需要将 Android 系统中不必要的组件剪裁掉，保留必要的最小系统。 因为必须对框架进行修改，将与电话、短信等相关的模块移除。 仅留下必需的 Android 的核心模块。 包括 Package Manager、System Service、 Input Service、 Hardware Service 和 System Server 等。 通过修改 System Server 的加载过程可以去掉不需要的服务和模块，另外还要实现底层硬件的驱动程序，重新交叉编译 Linux 内核，并在驱动程序实现的基础上封装函数库，以便 Android 的应用程序通过 JNI 的方式访问底层驱动。 经过定制和修改过的 Android 系统架构如下图所示。 [8] 图 定制的 Android 系统架构 Android 应用程序概念性描述 Android 应用程序包含了工程文件、代码和各种资源，主要由 Java 语言编写，每一个应用 程序将被编译成 Android 的一个 Java 应用程序包（ *.apk）。 由于 Android 系统本身是基于 Linux 操作系统运行的，因此 Android 应用程序也运行于 Linux 环境中，它们具有以下的特点： （ 1）在默认情况下，每一个应用程序运行于它们的 Linux 进程中； （ 2）每个进程具有自己的虚拟机（ VM），所以每个应用程序运行于独立的环境中； （ 3）在默认情况下，每一个应用程序具有唯一的 Linux 用户 ID。 通过设置 界面模块 CAN 模块 告警模块 数据访问模块 应用程序模块 Dalvik 虚拟机 基础核心函数库 CAN 驱动 显示驱动 网络驱动 串口驱动 音频驱动 Linux 内核 18 权限让应用程序只对用户和应用程序本身可见，也 有一些方法可以把它们暴露给其他的应用程序。 应用程序的组成部分 一般情况下， Android 应用程序由以下 4 种组件构成：活动（ Activity）、广播接收器（ BroadcastReceiver）、服务（ Service）、内容提供者（ Content Provider）。 一个 Android 应用程序是一个包 (Package)，包中可能包含一个或者多个 Android 组件（ ponent）。 但是，并不是每一个 Android。