高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法技术

本发明专利技术公开一种高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法，包括有步骤1：制作数字式无指针仪表盘底图和数字式指针图各一张，并将该两张图片数据存入存储器中；步骤2：MCU从存储器中读取数字式无指针仪表盘底图的数据，在显示屏上显示作为背景；步骤3：MCU初次读取传感器实时反馈的数据信息后，解析成指针要指示的实时指示角度θ1；指针在自指示初始角度θ0旋转至实时指示角度θ1的过程中，指针在每间隔一单次旋转角度θ2处显示一次；相邻两次显示时间间隙相同，指针会形成一个连贯的运行轨迹；藉此，除了无指针仪表盘底图之外，其只需一张指针图，利用轨迹运算法来驱动虚拟指针旋转至对应的角度，其能够有效兼顾到产品性能及产品成本，适于推广应用。

Implementation method of pointer virtual instrument with high performance price ratio

The invention discloses a method for realizing a pointer-less virtual instrument with high performance-price ratio, which comprises the following steps: making a digital pointless dashboard bottom diagram and a digital pointer diagram, and storing the two picture data in a memory; and step 2: MCU reads the data of the digital pointless dashboard bottom diagram from the memory and displays the data in the memory. Step 3: After the MCU first reads the real-time feedback data from the sensor, it resolves to the real-time indicating angle of the pointer, which is to be indicated by the pointer. With the same display time gap, the pointer will form a coherent trajectory; therefore, in addition to the non-pointer dashboard bottom diagram, it only needs a pointer diagram, and uses the trajectory algorithm to drive the virtual pointer to rotate to the corresponding angle, which can effectively take into account the product performance and product cost, and is suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法
本专利技术涉及指针式虚拟仪表领域技术，尤其是指一种高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法。
技术介绍
传统仪表用的是物理指针，为了实现传统的指针运行轨迹，TFT通过一系列的算法模拟显示指针的运行，故TFT仪表也叫虚拟仪表。目前，在汽车领域、航电系统座舱显示领域等，早已引入了嵌入式虚拟仪表。早期的嵌入式指针式虚拟仪表，其对应于每一个指针角度的变化，都需要存储一帧图像；若是需要指针每次旋转一度，指针遍历多少度就需要在存储器中事先存储多少张指针不同角度的图片，因此，其所需要的存储器容量是巨大的，这对于受成本、体积等因素影响且内存受限的嵌入式系统来说，无疑是一个重大的挑战。后来，在申请号为201210136036.3的专利技术专利文献中，其公开了一种嵌入式指针式虚拟仪表实现方法，至少包括如下步骤：制作数字式表盘图片和满足不同角度的仪表图片；将制作的数字式表盘图片的像素值数据存入存储器中；使用不同角度的仪表图片获取满足不同角度的指针数字结构数据，并将其存入存储器中；从存储器中读取的无指针数据表盘图片显示作为背景；动态仪表从指针在当前角度位置开始显示；获取实时需要指针显示的电信息；依据需要指针指示的电信息确定对应的指针图片库指针；系统从存储器中读取指针在对应位置的指针结构体数据，将指针对应的指针图片进行显示。相比早期的嵌入式指针式虚拟仪表而言，申请号为201210136036.3的专利技术专利文献中公开的方法，着实有了较大的进步性。但是，其仍需要存储大量指针图片的有效数据，即：其存储器中需要存储从指针在初始角度时的数据至指针偏转到最大角度时的数据，指针遍历的所有角度数据；对驱动芯片要求高，需要用到价格昂贵的驱动芯片，导致其产品成本及售价均居高不下，一般只适用于高端的汽车上，难以得到广泛应用。以及，目前在船用仪表的应用情况：由于TFT仪表模拟物理指针运行轨迹的算法耗费大量的芯片资源，故现阶段船用仪表普遍以瞬时点阵显示非轨迹运行算法，其无连贯性，画面看上去僵硬，其显示效果不太符合人的视觉感官，使用操作体验效果欠佳。事实上，对于很多中低端的汽车而言，也存在船用仪表的上述问题。因此，本专利技术专利申请中，申请人精心研究了一种新的技术方案，来解决上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法，其除了无指针仪表盘底图之外，其只需一张指针图，利用轨迹运算法来驱动虚拟指针旋转至对应的角度，其能够有效兼顾到产品性能及产品成本，适于推广应用。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法，包括如下步骤：步骤1：制作数字式无指针仪表盘底图和数字式指针图各一张，并将该两张图片数据存入存储器中；其中，数字式指针图所示指针指示初始角度θ0；步骤2：MCU从存储器中读取数字式无指针仪表盘底图的数据，在显示屏上显示作为背景，系统只需调用一次，背景一直是静态的，不需要动态实时刷新；以及，MCU从存储器中读取数字式指针图的数据，在显示屏上显示出指针，指针指示初始角度θ0；步骤3：MCU初次读取传感器实时反馈的数据信息后，解析成指针要指示的实时指示角度θ1；由θ1减去θ0获得角度差值θ；指针在自指示初始角度θ0旋转至实时指示角度θ1的过程中，指针在每间隔一单次旋转角度θ2处显示一次，也就是指针依次在θ0+N倍θ2的角度值处逐次显示，N为整数，θ2为正数角度值，N倍θ2等于θ；相邻两次显示时间间隙相同，在视觉上，指针会形成一个连贯的运行轨迹；存储器中只存入一张数字式指针图的数据，MCU根据数字式指针图的数据，先运算从指针指示初始角度θ0至θ0+θ2的角度值处数字式指针图的数据变化量，在显示屏上显示出指针指示在θ0+θ2的角度值处；再运算从指针指示角度θ0+θ2至θ0+2倍θ2的角度值处数字式指针图的数据变化量，在显示屏上显示出指针指示在θ0+2θ2的角度值处；依次类推，直至在显示屏上显示出指针指示在θ1的角度值处停止；MCU会保存指针的当前指示角度的数据变化量。作为一种优选方案，所述θ为正数时MCU驱动指针顺时针方向旋转显示，θ为负数时MCU驱动指针逆时针方向旋转显示。作为一种优选方案，所述单次旋转角度θ2小于或等于1°。作为一种优选方案，所述相邻两次显示时间间隙小于或等于0.01秒。作为一种优选方案，指针式虚拟仪表为转速表或位移速度表。作为一种优选方案，传感器反馈的数据信息经CAN总线存入存储器，MCU从存储器读取传感器实时反馈的数据信息。作为一种优选方案，MCU在第二次以上读取传感器实时反馈的数据信息后，解析成指针要指示的实时指示角度θ3；MCU依据θ3减去上一次指针的指示角度；旋转轨迹显示运算方法基于上一次指针的当前指示角度的数据变化量。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是除了无指针仪表盘底图之外，其只需一张指针图，利用轨迹运算法来驱动虚拟指针旋转至对应的角度，指针的相邻两次显示时间间隙相同，在视觉上，指针会形成一个匀速连贯的运行轨迹；由于其只需存储两张图的数据,相比传统技术而言,极大地减少了数据存储量，节省了大量的系统内存,因此,其在驱动芯片的选用上不再受局限,有利于控制产品成本,同时,其实时显示效果好，准确度高，界面友好直观，从而,能够有效兼顾到产品性能及产品成本，性价比高,十分适于推广应用,例如,适合于船用及车用等，可以大面积改变船用、中低端车用仪表所呈现的“无连贯性，画面看上去僵硬，显示效果欠佳”现象，惠及更多使用者，给使用者更好的视觉体验。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是本专利技术之实施例的结构原理框图；图2是本专利技术之实施例的表盘和指针图片的大致示意图（只需一张数字式无指针仪表盘底图、一张数字式指针图）；图3是本专利技术之实施例的指针式虚拟仪表的实现流程示意图。附图标识说明：100、无指针仪表盘底图200、指针图1、MCU2、存储器3、CAN总线4、传感器5、显示屏。具体实施方式请参照图1至图3所示，其显示出了本专利技术之实施例的具体结构及原理；一种高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法，包括如下步骤：步骤1：制作数字式无指针仪表盘底图和数字式指针图各一张，并将该两张图片数据存入存储器中；其中，数字式指针图所示指针指示初始角度θ0；数字式无指针仪表盘底图和数字式指针图均要体现相应的图形、色彩、刻度等；步骤2（初始状态）：MCU1从存储器2中读取数字式无指针仪表盘底图的数据，在显示屏5上显示无指针仪表盘底图100作为背景，系统只需调用一次，背景一直是静态的，不需要动态实时刷新；以及，MCU1从存储器2中读取数字式指针图的数据，在显示屏5上显示出指针图200，指针指示初始角度θ0；步骤3（实时轨迹运算）：MCU1初次读取传感器4实时反馈的数据信息后，解析成指针要指示的实时指示角度θ1；由θ1减去θ0获得角度差值θ。θ除以θ2所得整数即为指针要依次显示的次数N，N取值时可以依据四舍五入原则。此处，前述传感器4反馈的数据信息经CAN总线3存入存储器2，MCU1从存储器2读取传感器4实时反馈的数据信息；指针在自指示初本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：制作数字式无指针仪表盘底图和数字式指针图各一张，并将该两张图片数据存入存储器中；其中，数字式指针图所示指针指示初始角度θ0；步骤2：MCU从存储器中读取数字式无指针仪表盘底图的数据，在显示屏上显示作为背景，系统只需调用一次，背景一直是静态的，不需要动态实时刷新；以及，MCU从存储器中读取数字式指针图的数据，在显示屏上显示出指针，指针指示初始角度θ0；步骤3：MCU初次读取传感器实时反馈的数据信息后，解析成指针要指示的实时指示角度θ1；由θ1减去θ0 获得角度差值θ；指针在自指示初始角度θ0旋转至实时指示角度θ1的过程中，指针在每间隔一单次旋转角度θ2处显示一次，也就是指针依次在θ0+N倍θ2的角度值处逐次显示，N为整数，θ2为正数角度值，N倍θ2等于θ；相邻两次显示时间间隙相同，在视觉上，指针会形成一个连贯的运行轨迹；存储器中只存入一张数字式指针图的数据，MCU根据数字式指针图的数据，先运算从指针指示初始角度θ0至θ0+θ2的角度值处数字式指针图的数据变化量，在显示屏上显示出指针指示在θ0+θ2的角度值处；再运算从指针指示角度θ0+θ2至θ0+2倍θ2的角度值处数字式指针图的数据变化量，在显示屏上显示出指针指示在θ0+2θ2的角度值处；依次类推，直至在显示屏上显示出指针指示在θ1的角度值处停止；MCU会保存指针的当前指示角度的数据变化量。...

【技术特征摘要】
1.一种高性价比的指针式虚拟仪表的实现方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：制作数字式无指针仪表盘底图和数字式指针图各一张，并将该两张图片数据存入存储器中；其中，数字式指针图所示指针指示初始角度θ0；步骤2：MCU从存储器中读取数字式无指针仪表盘底图的数据，在显示屏上显示作为背景，系统只需调用一次，背景一直是静态的，不需要动态实时刷新；以及，MCU从存储器中读取数字式指针图的数据，在显示屏上显示出指针，指针指示初始角度θ0；步骤3：MCU初次读取传感器实时反馈的数据信息后，解析成指针要指示的实时指示角度θ1；由θ1减去θ0获得角度差值θ；指针在自指示初始角度θ0旋转至实时指示角度θ1的过程中，指针在每间隔一单次旋转角度θ2处显示一次，也就是指针依次在θ0+N倍θ2的角度值处逐次显示，N为整数，θ2为正数角度值，N倍θ2等于θ；相邻两次显示时间间隙相同，在视觉上，指针会形成一个连贯的运行轨迹；存储器中只存入一张数字式指针图的数据，MCU根据数字式指针图的数据，先运算从指针指示初始角度θ0至θ0+θ2的角度值处数字式指针图的数据变化量，在显示屏上显示出指针指示在θ0+θ2的角度值处；再运算从指针指示角度θ0+θ2至θ0+2倍θ2的角度值处数字式指针图的数据变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾一新，
申请(专利权)人：东莞正扬电子机械有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44