汽车CAN总线技术研究精减

《汽车CAN总线技术研究精减》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、《汽车CAN总线技术研究》摘要徐照平学号：01011401321概论木文针对止在迅速发展Z中的汽车CAN总线技术进行了研究，对包扌舌CAN总线的汽车电控系统研发的步骤、方法以及规律性等进行探索。自行设计、研制了一个典型的能实际运行的CAN总线汽车电控系统，包括CAN总线、电控单元以及控制元件(电机)等。木典型汽车CAN总线通信网络在实验室阶段工作稳定,控制准确,数据传输可靠。证明用单片机P89C668,CAN控制器SJA1000和CAN张动器TJA1050构成的CAN节点具有足够的实时性，稳定性和抗干扰能力，完

2、全满足车上网络应用的需求。针对实际应用，提出了一个在摩托车中应用CAN技术的解决方案，分析了方案的特点及工作原理，定义了摩托车CAN总线应用层协议。解决了摩托车如何在电子装置不断增加的情况下，减少线束，降低电路开发成木成的问题为我校木科教学中开设和关实验进行了准备，提出了具体的设想与方案。2典型CAN系统设计本CAN总线汽车屯控系统曲三个节点组成，并通过控制器局域网(CAN-bus)连接起來,形成一个基于CAN总线的通信网络。第一个CAN节点(node_1)是由计算机构成的控制平台，通过CAN总线设定电机的运行

3、参数，并实时显示反馈的电机运行情况。制作CAN到LPT的转接卡，实现CAN总线接入计算机,编写总线驱动程序和低层的接口函数库，完成控制平台的应用程序。第二个CAN节点(node_l)和第三个CAN节点(node_3)分别由89C51系列的单片机构成，保持与node」的通信，根据node」的要求实时监控一个直流电机，并反馈电机的运行情况，单片机通过CAN控制器和CAN驱动器接入CAN总线。完成CAN节点接口的帔件设计,制作了PCB板，焊接并完成调试，为CAN控制器编写正确的初始化程序，数据发送子程序和数据接收了程

4、序。对小型直流电机的速度控制采用PWM调速，控制平台接收操作人员给出的PWM的占空比，然后把含有占空比的控制信息发送给指定的节点。节点MCU接收到控制信息后，首先分析该控制信息的性质，然后根据控制信息做出相应的操作。当接收到含有占空比的控制信息，MCU就改变输出的PWM信号的占空比，该PWM信号经放大后用来驱动电札达到调速的目的。对PWM调速进行研究，完成PWM控制的硬件电路设计，制作了PCB板，焊接并完成调试，编写PWM控制程序。速度的测量使用霍尔效应传感器。霍尔效应传感器感应的电机的转动产生脉冲信号，经放人

5、后送MCU计数，MCUi

6、澈一秒得到电机的转速，MCU把数据打包上传到CAN总线。node」从总线上接收到数据，控制平台实吋显示。对传感器数据采集进行分析研究，编写测速单片机程序。完成CAN网络应用层理论分析，并制定相应的应用层。本汽车CAN总线系统主要实现了卩U个数据通道：node_2测量屯机2的实吋速度上传到node_l；node_l对电机2控制指令下传到node_2；node_3测量电机3的实时速度上传到node」；node_l对电机3控制指令下传到node_30四个通道都是建立在CAN总线上。程序设计方

7、法，基丁MCU的CAN节点的程序设计采用前/后台系统，模块化设计方法。每一个功能让一个子程序完成，所以功能通过子程序调用。设计软件KeilC51,使用(2语言完成。基于PC的CAN节点程序设计成Windows程序。驱动程序和接口函数库的编写使用C++语言编写，其屮接口函数库生成动态链接库，供编写的Windows应用程序调用。应用程序使用MFC编程生成Windows应用程序。对木汽车CAN总线系统进行性能检测，通过系统性能检测发现潜在的缺陷，掌握系统性能参数。其测试网络如图2,左边是木汽车CAN总线系统，右边增加

8、一个测试节点，该节点上运行ZLGCANTest软件，监视整个网络。图2系统检测图3摩托车CAN总线解决方案探讨了摩托车上CAN节点的数量，位置，和功能，定义了摩托车CAN总线应用层协议。整个系统四个CAN节点组成，每个CAN节点控制摩托车上的一个区域，并通过控制器局域网(CAN-bus)连接起來，形成一个基于CAN总线的通信网络。摩托车上的四个区域是这样划分的：仪表板区域，车头区域，车尾区域，座下区域。四个CAN节点物理上是对等，通过一个CAN总线连接起来。仪表板节点在车头节点的上面，它在四个节点中具有特殊性，

9、因为它是整个系统的人机界面，要负责接收和发送指令，控制仪表，显示系统信息，所以把仪表板节点用作控制中心，尽量让所有的信息都由他来发布和接收，简化系统的通信结构，提高系统的稳定性和再扩展能力。图3摩托车节点安排车头节点负责控制大灯，前转向灯，启动锁，发声轮，已及额外的温度传感器，冷却风扇,电喇叭等。座下节点安排在摩托车的屮部，用来管理发动机的--些传感器（如：油量传感器,发动机温度传感器