CAN總線在汽車電氣控制技術上的應用

機械設計制造及其自動化論文，論文編號:JX1116  論文字數:23596.頁數:48

摘    要
 本課題首先講述了汽車電氣控制的發展：隨著汽車電子技術的不斷發展，汽車電子化被認為是汽車技術發展進程中的一次革命。由于汽車上各種電子控制單元的數目不斷增加，對各控制單元對系統的響應時間有影響，因而提高控制單元間通訊可靠性和降低導線成本已成為迫切需要解決的問題。針對這一問題，通過用CAN（Controller Area Network）總線構建成網絡，將它們聯系起來。
 本課題主要講述CAN在汽車電子控制方面的應用，其中有汽車電氣控制系統，總線的總體網絡組成，微控制器的訪問控制、總線輸入/輸出控制，采用一種通用模塊化的硬軟件設計思想，完成系統的硬件設計和軟件設計。同時，為保證系統能夠穩定、可靠的工作，本文針對汽車中影響系統工作的干擾因素進行分析，提出相應的抗干擾措施，對軟硬件進行抗干擾設計。論文中提出了一種合理的基于CAN總線的汽車電氣控制系統的設計方案，對方案中的元器件AT89C51單片機、CAN控制器、SJA1000和低速收發器MC33388、高速收發器MC33989的原理和應用進行了分析。
 本課題主要采用一種通用模塊化的軟硬件設計思想，完成了各模塊的硬件電路設計和軟件程序設計。
關鍵詞：汽車電子 電子控制單元 CAN總線 節點

Abstract
 This object describes the development of automotive electrical control: With the continuous development of automotive electronics, automotive electronic technology is considered a revolution in the development process. As the number of electronic control units continue to increase, the control unit of the system response time would be affected, thereby enhancing communication between the control unit reliability and lower cost cable has become the urgent need to address the problem. To solve this problem, by using CAN (Controller Area Network) bus built into the network, to connect them.
 This object talk about the CAN used in the automotive electronic control applications, including automotive electrical control system, the overall bus network composition, micro-controller access control, bus input / output control, to complete the system hardware design and software design.Meanwhile,to ensure the system to stable,reliable work,this object direct the system works for the car affect the analysis of interference factors.Anti-jamming measures accordingly,anti-jamming design of the hardware and software.This object proposes a reasonable vehicle based on CAN bus electrical control system design, the components of the program AT89C51 microcontroller, CAN controllers, SJA1000 and low-speed transceiver MC33388, MC33989 high-speed transceiver and application of the principle analysis.
 This object uses the main issue with a common modular hardware and software design,to complete the mode hardware design and software programming.
Key word：Automobile Electronics  Control Unit  CAN Bus  Node

目錄
摘要 I
Abstract II
目錄 Ⅲ
第1章 緒論 1
 1.1課題研究的目的和意義 1
 1.2汽車電氣控制技術的概述 1
 1.3國內外發展現狀和發展前景 2
 1.4本課題的主要研究內容及方法 3
第2章 基于CAN總線汽車電氣控制系統概述 4
 2.1 CAN總線概述 4
 2.2 CAN總線的性能特點和網絡構建 4
 2.1.1性能特點 4
 2.2.2網絡構建 5
 2.3基于CAN總線的汽車電子網絡系統 6
 2.3.1低速CAN總線 6
 2.3.2高速CAN總線 8
 2.4本章小結 10
第3章.系統的總體結構設計 11
 3.1汽車電氣控制系統上的CAN總線工作系統與技術要求 11
 3.2本系統采用CAN總線連接的原因 12
 3.2.1 CAN總線技術在汽車電氣控制上應用的可行性 12
 3.2.2 CAN與傳統系統的比較 12
 3.3 CAN總線應用于汽車電氣控制上應注意的幾個問題 13
 3.3.1 CAN總線與各控制系統的節點 13
 3.3.2 CAN總線通訊中的效率 13
 3.3.3各控制系統間信號的干擾問題 13
 3.4 本章小結 13
第4章 系統的硬件設計 15
 4.1硬件組成 15
 4.2數據采集模塊 16
 4.3通訊模塊 17
 4.4驅動模塊 27
 4.5本章小結 28
第5章 系統的軟件設計 29
 5.1 CAN總線節點軟件設計 29
 5.2 數據采集模塊軟件設計 34
 5.3 系統的抗干擾設計 35
 5.4 本章小結 35
第6章 結論及展望 36
 6.1課題研究中得到的結論 36
 6.2 工作展望 37
參考文獻 38
致  謝 39
附  錄一 低速CAN總線電路圖 40
附  錄二 高速CAN總線電路圖 41
附  錄三 數據傳輸程序 42