汽车前照灯CAN总线系统的硬件设计
基于CAN总线的轿车车灯控制系统及雷达系统的设计毕业设计 推荐
基于CAN总线的轿车车灯控制系统及雷达系统的设计随着现代汽车技术的日益发展,汽车电子装置不断增加,汽车综合控制系统中需实时交换的各种控制信息随之越来越多,传统线束技术已远远不能满足这种需求,汽车总线控制技术应运而生。
本设计主要实现车灯控制系统和雷达系统的智能化。
本设计以单片机P87C591为核心构建硬件平台,通过CAN总线模块接收和发送报文、光敏传感器采集光信号和湿度传感器采集湿度信号,传感器采集的信号输入给AD转换器,再传输给单片机,由单片机对信号进行分析处理,输出控制信号控制汽车车灯的亮灭,雷达系统通过超声波的发送和接收模块,把信号传给A/D转换器,在由单片机对信号进行分析处理,控制报警电路报警。
在软件设计上,有CAN总线收发系统,灯光系统,雷达系统和测距系统等。
本系统实现了汽车车灯控制的智能化和雷达系统的测距功能,再有障碍物靠近车辆时,报警电路能够及时报警,保证了汽车在行驶过程中的汽车的安全行驶,大大提高了车辆在行驶中的安全性和可靠性。
关键词:CAN总线,P87C591,车灯控制,雷达系统With the development of modern automobile, automobile electronic device increases ceaselessly, all sorts of information control will be more and more real-time exchange need comprehensive automobile control system, the traditional wiring technology has far can not meet this demand, vehicle bus control technology emerge as the times require. This design is mainly the realization of intelligent lighting control systems and radar systems.The P87C591 single-chip design as the core of the hardware platform, receiving and sending newspaper, a photosensitive sensor signal collection and humidity sensor and humidity signal through the CAN bus module, signal sensor inputs to the AD converter, and then transmitted to the microcontroller, the signal was processed by SCM, the output control signals to control the vehicle lamp light out, radar system by ultrasonic sending and receiving module, sending a signal to the A/D converter, by the microcontroller on the signal analysis and processing, control alarm circuit alarm. In software design, CAN bus transceiver system, lighting system, radar system and ranging system.This system has realized the ranging function of intelligent and radar system of automobile light control, another obstacle to the vehicle, the alarm circuit can alarm in time, ensure the safety of vehicles in the automobile driving process, greatly improving the safety and reliability of the vehicle.Keywords:CAN Bus;P87C591l;Lights Control l;Radar System目录第1章绪论 (1)1.1 国内外研究现状及CAN总线技术特点 (1)1.2 课题研究的背景 (2)1.2.1 汽车车身电子技术 (2)1.2.2 现场总线的意义 (2)1.2.3 车灯控制系统及雷达系统利用CAN总线的意义 (2)1.3 毕业设计总体内容 (3)第2章方案设计 (4)2.1 方案比较 (4)2.2 总体方案 (13)第3章硬件设计 (15)3.1 单片机的最小系统 (15)3.2 灯光控制节点MCU (16)3.3 灯光驱动电路 (17)3.4 超声发射电路 (17)3.5 超声波接收模块设计 (18)3.6 显示电路 (21)3.7 报警电路 (21)3.8 串行通讯接口设计 (22)3.9 单片机的拓展电路 (23)3.10 光敏传感模块 (24)3.11 湿度传感器模块 (25)3.12 稳压电路 (26)第4章软件设计 (27)4.1 系统总体软件功能 (27)4.2 J1939通讯协议 (27)4.3 灯光系统的流程图 (28)4.4 节点接收模块 (30)4.5 节点发送模块 (31)4.6 照明灯软件设计 (33)4.7 雾灯软件设计 (34)4.8 测距系统 (35)第5章结论 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录I.................................................................................... 错误!未定义书签。
基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现
基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现一、本文概述随着汽车行业的快速发展和汽车电子技术的不断进步,车辆内部的电子设备和系统日益复杂,对通信和控制的要求也越来越高。
CAN (Controller Area Network)总线作为一种高效、可靠且广泛应用于汽车内部通信的协议,其在车灯控制系统中的应用显得尤为重要。
本文旨在探讨基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现,分析系统的架构、关键技术和实现方法,为提升汽车灯光系统的智能化和网络化水平提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了CAN总线的基本原理和特点,分析了其在汽车灯控系统中应用的可行性和优势。
随后,详细阐述了基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计过程,包括系统架构的搭建、硬件设备的选型与配置、软件编程与调试等方面。
同时,本文还深入探讨了CAN总线通信协议的实现方法,包括报文格式、传输机制、错误处理等方面的内容。
在实现部分,本文详细描述了汽车灯控网络系统的软件编程和硬件连接过程,包括CAN控制器的驱动开发、节点间的数据通信、灯光控制逻辑的实现等。
本文还对系统的稳定性和可靠性进行了测试和验证,以确保其在实际应用中的性能表现。
本文总结了基于CAN总线的汽车灯控网络系统的设计与实现过程中的经验教训,展望了未来可能的研究方向和应用前景。
通过本文的研究,旨在为汽车灯光系统的智能化和网络化提供有益的参考和借鉴。
二、CAN总线技术基础CAN(Controller Area Network)总线是一种为汽车内部通信而设计的串行通信协议,其全称是控制器局域网。
CAN总线技术以其高可靠性、低成本和灵活的数据传输方式,在汽车行业中得到了广泛应用。
CAN总线系统主要由两部分组成:硬件和软件。
硬件包括CAN控制器和CAN收发器,它们共同负责在物理层和数据链路层上实现数据的传输。
软件则主要负责实现应用层的功能,包括数据的封装、发送、接收和解析等。
多主工作方式:在总线空闲时,任何节点都可以发送消息,不存在主从之分,从而提高了系统的灵活性和实时性。
基于CAN总线的电动汽车车灯控制系统设计
g n rt st ei p t i n l t emir c n r l rs n sCA me s g sa c r i g t es t h s t st r u h t e C e e ae n u g a , c o o t l e d N s a e c o d n t wi t u h o g AN h s h oe oh c a h b smo u e L g tc nr l d l hp r c ie h o t l a k t va C d l n o t l e c re p n ig u d l . ih o t o mo u e c i e ev st e c n r c e s i AN mo ue a d c n r st o rs o d n op o h l hs t o k a c r i g t a k t o f r t n T e s se c mp n n sa d t e o ealp o rm ,h e e t n o i t o w r c o dn o p c es fi o mai . h y tm o o e t n h v rl r g a t e s lc i f g n o o man c mp n n s ae d s r e f c sn n t e h r wae c n e t n s h me a d t e o t l e in i r p s d i o o e t r e c i d,o u i g o h a d r o n c i c e , n p i sg sp o o e . b o h ma d S f a e i e in d i d l , i ie n o tr e mo ue ,h n t iain mo u e s n i g mo u e r c ii g o t r sd s e n mo u e d vd d it h e d ls t e ii a z t d l , e dn d l , e evn w g i l o
汽车车身CAN总线系统设计
汽车车身CAN总线系统设计作者:郝魁孙华伟腾彦飞来源:《科技与创新》2014年第07期摘要:随着现代汽车电子技术的发展与广泛应用,汽车车身的电子设备越来越多,各部分通信控制之间更为复杂。
传统电器之间的连接使用点对点方式的单一通信,而使用CAN总线技术使车身电控系统之间的连接更加智能化。
车身使用的是低速的CAN总线网络,对于车身整体控制性要求较低。
车身控制一般包括对门锁、前后视镜、天窗、室内空调等的控制。
关键词:汽车;车身控制;CAN总线;电子技术中图分类号:U469.11 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)07-0001-02CAN总线技术主要应用于动力系统子网和车身系统子网,我们研究的车身网络控制属于低速CAN网络。
随着CAN总线技术的广泛应用,其开发流程与方法成为了研究的重点。
基于CAN总线技术的车身控制代替了车身点对点的复杂连接,使用CAN总线式网络拓扑形式,将车身各个控制节点连接,利用软件实现对车身网络节点的综合控制。
1 汽车网络总线开发流程CAN总线技术在车身的广泛应用,使人们更加关注CAN总线的整体开发流程。
车身CAN总线网络的开发流程主要包括系统整体设计和具体实现方法。
系统整体网络设计包括了所有要遵循的设计方法。
使用网络拓扑形式的设计方法时,首先要分析CAN总线的系统功能要求、整体结构的设计与仿真,制订符合CAN总线要求的通信与控制协议,这样才能为供货商提供整车ECU节点设计(包括软件节点、硬件节点、软件与硬件结合节点的系统集成),完成CAN总线的验证与仿真。
具体实现方法包括实现这些功能所需要的硬件和软件的选型与设计。
2 车身CAN总线系统的拓扑结构设计车身网络系统拓扑结构主要包括中央控制器、左右前后车门控制器、车内空调控制器、前后座控制器等,这些控制器都挂接在CAN总线上。
这里我们选择中央控制模块进行研究。
车身网络控制选择的是低速通信,因此传输波特率选择50 kb/s作为CAN总线的通信速率。
基于CAN总线技术的汽车车灯、电动车窗、雨刮的控制系统
基于CAN总线技术的汽车车灯、电动车窗、雨刮的控制系统简介随着现代汽车的迅猛发展和电子技术的日新月异,汽车电子设备不断增多,从发动机控制到传动系统控制,从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统,从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力,使汽车综合控制系统越来越复杂。
目前.以微控制器为代表的汽车电子在整车电子系统中应用广泛,汽车控制正由机电控制系统转向以分布式网络为基础的智能化系统。
CAN总线是一种支持分布式和实时控制的串行通信网络,以其高性能和高可靠性在自动控制领域广泛应用。
本设计主要针对基于CAN总线的汽车电子系统的设计,包括汽车车灯和汽车车窗和汽车雨刮等控制系统的总体设计思想、方法和硬件设计,介绍如何实现用CAN总线完成汽车控制系统的控制。
目录CAN总线----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.1 CAN简介 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 CAN总线协议的报文帧结构形式 ------------------------------------------------------------------------- 3 CAN 总线在奥迪A6汽车车灯上的应用----------------------------------------------------------------------- 4 2.1 灯光控制系统的网络硬件设计。
------------------------------------------------------------------------- 5 2.2MCU的选择----------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 CAN通讯控制器------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.4 CAN总线收发器------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.5 系统的软件设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.6 CAN控制初始化程序 ----------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.7 中央处理器程序设计------------------------------------------------------------------------------------------- 8 2.8车灯控制程序 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 CAN总线在奥迪A6汽车电动车窗上的应用 --------------------------------------------------------------- 15 3.1系统的总体设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 3.2硬件接口电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.3系统软件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 3.3.1 CAN控制初始化-----------------------------------------------------------------------------------------------17 3.3.2节点发送/接收报文-------------------------------------------------------------------------------------- --17 3.3.3 主控程序--------------------------------------------------------------------------------------------------------18 3.4电动车窗系统主要技术参数和功能 ---------------------------------------------------------------------- 19 CAN总线在奥迪A6汽车雨刮上的应用---------------------------------------------------------------------- 19 4.1系统的总体设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 4.2系统硬件电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2.1雨量检测模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2.2开关控制模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 4.2.3 ECU和CAN通信模块 ------------------------------------------------------------------------------------ 21 4.2.4输出驱动模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 4.2.5雨刮电动机 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 4.3系统软件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 24结语-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------32CAN总线1.1 CAN简介CAN(ControllerAreaNewtork)即控制器局域网,是一种先进的串行通信协议,属于现场总线范围。
基于CAN总线的汽车车灯控制系统设计
CAN总线(Control Area Network,控制局域 灯 、转向灯、倒车灯 、制动灯、驾驶室顶灯(渐变型)、
4基于 CAN的汽车车灯控制系统软件谢 十
网络 )最早是 由德国 Bosch公司推 ,用于汽车内 前后顶灯以及左右门灯。
音 0量 与执行 部件 之间 的数 据通 信协 议 。其 总线
灯的状态信息及驾驶员对车灯状态要求来实现 的。车灯的状态信息主要是故障信息的反馈,而驾 驶员对车灯状态的要求通过键盘的车灯按钮来传
CAN信号传输抗十扰能力强 ,可靠性高。 CAN支持多种方式工作 ,网络上任何廿. 均可在 任意时刻主动向其他节点发送信息,支持点对点 , 一 点对多点的全局广播方式接 发送数据。它采 用总线仲裁技术, fJj现几个节点 同时在网络上
统控制方式并不能实现此 目的,车载网络技术为 帧需求的紧急性。
组,于是可把数字量诊断输出组和模拟电流传感
解决上述问题提供了一个很好的方案。
3基于 CAN的汽车车灯控制系统硬件设计 器诊断输出组再分别细分成若干个小组,诊断和
1 CAN概述
车灯控制包括:大灯 、小灯 、牌照灯 、前后雾 设置据链路
重复利用代码和简化代码的目的。
层和顶层的应用层 ,通信介质可以是双绞线 、同轴
汽车灯光控制模块的控制实际上是根据车
电缆或光纤,通信速率可达 1Mbps(.  ̄信距离最长 为 40m),直接通信距离最长可达 10kin(通信速率 5kbps以下 ),最多可挂接设备 110个 。
数量的急剧增加必然要求改变传统汽车控制方 次就是要给制定出的 CAN网络传输消息分配标 块中,根据功率器件的诊断类型的不 同分为两组 :
式,以减少线束。同时,行驶过程中各 ECU之间的 识符。因为在 CAN协议 里规定,标识符 ID越小的 数字量诊断输 出组和模拟电流传感器诊断输出
基于CAN总线的电动汽车灯光控制系统设计
基于CAN总线的电动汽车灯光控制系统设计
基于CAN总线的电动汽车灯光控制系统设计
深入研究了CAN网络协议的技术规范,根据J1939应用层协议制订了相应的通信协议,设计了基于P87C591单片机的CAN总线灯光控制系统网络.试验结果表明,所设计的灯光控制系统局域网络运行状况良好,满足使用要求.
作者:郭俊飞李军伟郑玉英 GUO Jun-fei LI Jun-wei ZHENG Yu-ying 作者单位:郭俊飞,李军伟,GUO Jun-fei,LI Jun-wei(山东理工大学,交通与车辆工程学院,山东,淄博,255049)
郑玉英,ZHENG Yu-ying(福建经济学校,福建,福州,350007)
刊名:农业装备与车辆工程英文刊名:AGRICULTURAL EQUIPMENT & VEHICLE ENGINEERING 年,卷(期):2009 ""(3) 分类号:U463.65 TN915.04 关键词:P87C591单片机 CAN总线 CANoe。
基于CAN 总线的车灯控制网络系统的设计
基于CAN 总线的车灯控制网络系统的设计摘要:随着汽车电子技术的发展,消费者对于汽车功能的要求越来越多,汽车上所用的电控单元不断增多,电控单元之间信息交换的需求,使得电子装置之间的通讯越来越复杂,同时意味着需要更多的连接信号线,这就促进了车用总线技术的发展。
CAN 总线的出现,就是为了减少不断增加的信号线,所有的外围器件都可以被连接到总线上由于CAN总线具有可靠性高、实时性好、成本合理等优点,逐渐被应用于如船舶、航天、工业测控、自动化、电力系统、楼宇监控等其他领域中。
CAN 最初是用于汽车行业的监测、控制,用来解决汽车内部的复杂硬件信号接线的低成本通信总线,现今CAN总线已经被公认为一种可靠的网络总线在汽车上得以应用。
CAN总线共享信息和资源,总线的数据通信提高了系统可靠性、实时性、灵活性、可维护性,更好地匹配和协调各个控制系统。
随着汽车电子技术的发展具有高度灵活性、简单的扩展性、优良的抗干扰性和处理错误能力的CAN 总线,越来越受到人们的重视,它在汽车领域上得到了广泛的应用。
针对当前车灯系统布线方式会导致车灯系统布线复杂、故障维修难度大等问题,设计出了基于CAN 总线的车灯控制网络系统,该系统在车灯试验平台上通信可靠,达到预期目标。
本文详细介绍了该系统整体功能设计、核心元器件选型、硬件接口设计以及软件设计。
关键词:汽车电子汽车网络CAN 总线车灯控制正文:1、引言汽车技术的发展越来越多的体现在汽车电子领域,传统的汽车电子技术仅限于对汽车中某些机械零部件进行电子控制,控制较为简单,设备比较庞大,技术较为落后。
现代的汽车电子技术已经走向了整车集成电子化、智能化、模块化的广阔道路,总线式控制器网络技术是汽车电子技术的发展的新方向。
CAN(Controller Area Network,控制器局域网)总线是德国BOSCH 公司于20世纪为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通讯协议。
基于CAN总线自适应车灯控制系统研究与设计分析
基于CAN总线自适应车灯控制系统研究与设计分析发布时间:2022-12-20T00:56:52.326Z 来源:《中国电业与能源》2022年第15期作者:李红[导读] 汽车照明系统是汽车的三大安全装置之一,李红上海艾格斯汽车配件有限公司 201518摘要:汽车照明系统是汽车的三大安全装置之一,同时也是汽车最重要的主动式安全装置,不仅能保证驾驶人员在夜间驾驶时依旧能够获得良好的视认特性,还能够保证其他车辆驾驶人员也能够获得足够的视认特性。
基于此,本文对CAN总线简介与特点进行简要分析,并探讨基于CAN总线的自适应车灯控制系统设计策略。
关键词:CAN总线;自适应车灯;控制系统引言:CAN总线属于一种串行式的数据通信总线,能够保证汽车在运行过程当中的安全性,以汽车的大灯为例,能够保证汽车整体安全运行。
而汽车前照灯的射光距离越远,则其配光特性更好,也就能够保证汽车行驶过程当中的安全性。
而汽车夜间行驶时照明问题往往是引起交通事故的关键原因,因此利用CAN总线设计车灯控制系统,能够有效提高汽车整体照明系统的质量,也就能够在很大程度上保证汽车安全性。
1.CAN总线简介与特点1.1CAN总线简介CAN总线最早是在1983年,由德国博世公司研发,目的就是为了解决在当前汽车开发过程当中所遇到的测量控制器之间产生的通信问题。
CAN2.0技术规范,则在1991年制定并公开颁布,包括A与B两个部分。
大部分汽车公司在制定单独的乘用车高速CAN通信协议,也基于CAN2.011898以及G2284的相关内容完成。
1.2CAN总线工作特点CAN总线的工作特征主要包括以下几点。
第一,多处控制在CAN总线保持空闲状态时,网络当中的各个节点均可独立发送消息。
第二,所有消息发送都拥有其固定的格式,而其发送优先级则是由标识符,也就是ID所确定。
第三,在CAN总线当中,所有节点并没有类似于所谓地址的属性。
如果CAN总线想要实现其他的功能,只需要直接添加相应的节点即可,而总线当中其他节点的软硬件以及应用层都不需要做相应的更改。
基于CAN_LIN混合网络的智能汽车前照灯系统_AFS_的设计
基于CAN /LIN 混合网络的智能汽车前照灯系统(AFS)的设计郑荣良,胡永亮,俞方磊(江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江 212013)摘要:智能前照灯系统的设计能够有效提高汽车的主动安全。
AFS 充分利用车身局域网资源,采用微型步进电机控制器A M I S30623控制步进电机实现车灯的弯道旋转调光和纵倾调光两种功能。
本系统利用CAN /LI N 混合网络进行通讯,采集CAN 总线信号及传感器信号,处理结果通过LI N 总线发送给步进电机控制器,执行机构对车灯灯光照射角度进行控制实现车灯灯光在二维平面内运动以适应不同的路况,为驾驶员提供最佳夜间视野。
关键词:前照灯;AFS ;CAN;LI N ;AM I S30623中图分类号:U 463.65 文献标识码:B 文章编号:1006-0006(2009)05-0112-04Desi g n on Adap ti v e Front Li g hti n g Syst e m (AFS)Based on CAN /LIN net w orkZ HE NG R ong-liang,H U Yong-li a ng,YU Fang-lei(Schoo l of A uto m otive and T ra ffic Eng i neer i ng ,Jiangsu U n i ve rsity ,Zhenji ang 212013,Ch i na)Abstr ac:t AFS(A daptive F ront L igh ting Syste m )uses ava ilab le techno l ogy to i m prov e t he v isual cond iti ons for theroad safe t y .T he A FS can m ake full use of local area net wo rk of vehicle body ,and contro l the step m otor by usi ng s m all stepp i ng m oto r contro ll e r AM IS30623i n order to make the car li ght has t w o functi ons :rotation di m m ing and tri m di m m i ng on bend road .T he syste m uses CAN /L I N hybr i d ne t w ork to co mm un ica te ,and co llects C AN bus signa l s and sensor signa l s ,and t hen its process i ng res u lts are sent to the step m o t o r by L I N bus .T hrough contro ling the car li ght .s irradiati on ang les ,the actuator can m ake la m p light move i n t wo -d i m ensiona l plane i n o rder t o adopt different road conditi ons ,which can prov i de the best v isual fie l d fo r drivers .Key wor ds :H eadla m p;AFS ;CAN;L I N;AM IS30623 电子技术大规模进入汽车应用,其第1波是借助M CU 的引擎控制;第2波则是将电子用于汽车安全。
汽车CAN总线网络控制系统设计与实现
汽车CAN总线网络控制系统设计与实现一、本文概述随着汽车工业的快速发展和智能化水平的提高,汽车内部电子控制系统的复杂性和集成度也在不断提升。
汽车CAN(Controller Area Network)总线网络控制系统作为现代汽车的核心技术之一,对于实现汽车内部各电子控制单元(ECU)之间的高效、可靠通信起着至关重要的作用。
本文旨在深入探讨汽车CAN总线网络控制系统的设计与实现,包括其基本原理、网络架构、关键技术以及实际应用等方面,以期为汽车控制系统的研发和优化提供有益的参考和借鉴。
文章首先将对汽车CAN总线网络控制系统的基本概念进行介绍,包括CAN总线的历史背景、技术特点以及在现代汽车中的应用场景。
随后,文章将详细阐述CAN总线网络控制系统的网络架构,包括其拓扑结构、通信协议、数据传输方式等方面,以便读者对该系统的整体框架有清晰的认识。
在此基础上,文章将重点探讨汽车CAN总线网络控制系统的关键技术,如CAN总线的通信协议、数据帧结构、错误检测与处理机制等。
还将对CAN总线网络控制系统的可靠性和实时性进行分析和研究,提出相应的优化策略和方法。
文章将通过实际案例分析,展示汽车CAN总线网络控制系统在实际应用中的表现和应用效果,总结其优势和不足,并展望未来的发展趋势和研究方向。
希望通过本文的介绍和分析,能够为读者提供全面而深入的汽车CAN总线网络控制系统知识,为汽车控制系统的研发和优化提供有益的启示和帮助。
二、CAN总线技术基础CAN(Controller Area Network)总线是一种用于实时应用的串行通讯协议,其设计初衷是为了满足汽车内部各个电子控制单元(ECU)之间的通讯需求。
CAN总线以其高可靠性、强大的错误处理能力和灵活的数据通讯方式,成为了现代汽车网络控制系统的核心。
CAN总线技术的基础在于其独特的通讯机制和协议规则。
CAN总线采用差分信号进行数据传输,通过两条信号线CAN_H和CAN_L之间的电压差来表示逻辑“0”和“1”。
CAN总线接口电路的硬件设计
CAN总线接口电路的硬件设计CAN总线(Controller Area Network)是一种广泛应用于汽车和工业控制等领域的串行通信协议,它提供可靠的数据传输和实时性能。
CAN总线接口电路的硬件设计是实现CAN总线通信的关键部分,本文将围绕CAN总线接口电路的硬件设计进行详细阐述。
首先,CAN总线接口电路的硬件设计需要考虑以下几个关键因素:1.CAN控制器选择:CAN总线传输采用分为CAN2.0A和CAN2.0B两种标准,CAN控制器根据标准来支持相应的功能,硬件设计时需要根据产品需求选择合适的控制器。
2.电气特性:CAN总线是差分信号传输,其电气特性决定了CAN总线的抗干扰能力和传输距离。
硬件设计中需要考虑CAN总线的终端电阻、抑制电磁辐射等电气特性,以确保有效的信号传输。
3.数据保护:CAN总线通信中存在数据传输错误、冲突等问题,硬件设计中需要采用适当的数据校验机制和错误检测机制,确保数据的可靠性。
具体的硬件设计步骤如下:1.确定CAN控制器:根据产品需求选择合适的CAN控制器,CAN控制器一般包括CAN报文的发送和接收功能。
2.电气特性设计:根据CAN总线标准,确定电气特性要求,包括总线电压、终端电阻等。
根据总线长度和负载情况,确定总线的终端电阻值,并将终端电阻接入CAN总线。
3.电源供电设计:CAN总线需要有稳定的电源供电,保证CAN控制器和总线稳定工作。
为CAN控制器提供适当的电源电压和电流,并采取合适的滤波电路来消除电源的噪声干扰。
4.数据保护设计:通过添加合适的校验机制和错误检测机制,保障数据的可靠性。
常见的校验机制包括CRC(循环冗余校验码),错误检测机制包括奇偶校验、位填充、差错定位等。
5.引脚分配设计:根据所选用的CAN控制器的引脚定义,进行引脚分配设计。
将CAN控制器与总线连接,并与其他相关器件进行连接,如处理器、外围设备等。
6.布线设计:合理的布线设计能够减少电磁干扰,提高信号传输的稳定性。
基于CAN总线的智能前照灯控制系统设计
AUTOM0BILE APPLIED TEC} ] NOLOGY
2 0 l 3 年 第7 期
2Ol3 N0.7
基于 C A N总线 的智能前照灯控制 系统设计
郭亚利 ,郭军锋 。
( 1 .西安 兰德 新能源 汽车 技术 开发有 限公司 ,陕西 西安 7 1 0 0 4 3 ;
ve h i c l e s a r e d iv r e n a t n i g h t whe n t u r n i n g. An i n t e l l i g e n t h e a d l a mps c o n t r o l s y s t e m ba s e d o n CAN b u s wh i c h
2. S ha a n x i He a v y Du t y Au t omo b i l e Co. , Lt d . , Aut o mo bi l e En g i ne e r i n g Re s e a r c h I n s t i t u t e ,
s h a a n x i X i ’ a n 7 1 0 2 0 0 )
Ab s t r a c t :I n o r d e r t o s o l v e t h e p r o bl e m o f l o w s a f e t y a n d l o w u t i l i z a t i o n r a t i o o f t r a d i t i o n a l h e a d l a mps wh e n
c a n e n h a n c e s a f e y t o f v e h i c l e wh e n d r i v e n a t n i g h t h a s b e e n d e s i g n e d . T h i s s y s t e m a l s o i s n a me d a d a p t i v e
汽车车身电器CAN总线硬件设计研究
开发研究汽车车身电器CAN 总线硬件设计研究晓锋(江阴职业技术学院机电工程系,江苏 江阴214405)摘要:CAN 总线是一种可靠、高速,并且对分布式 实时控制应用来说是一种低成本的的串行总线,本文通 过对总线仪表功能分析及方案的论证,选择了主控制器类型%通过在CAN 总线协议的分层结构以及仪表盘的 功能结构分析的基础上,对CAN 收发器、报警指示灯等 进行了硬件设计。
并针对SAE J1939协议,对总线仪表功能管脚进行了实际确定。
关键词:大型客车;CAN 总线;硬件设计由于 生活水平的 ,人们对城市客车设计的要 随 来 。
由于仪表盘上布置着 多多的电 关和指示灯,的电缆线束不断加长,其重量也随之不断增加。
CAN 总线网络技术 来技术中的发展方向,并且随着网络技术的不断成熟,系统将逐步推开,将CAN 总线系统与整车方式进合和应用具有较好的研究*1 大型客车车身电器CAN 总 朴结构大型CAN 总线系统主要包括:仪表、车身前控制模块、车身中(顶)控制模块、车身后控制模块、发动机控制 模块!仪、ABS 控制模块等*其中,仪表与车身模块通讯用内部协议,称内部CAN (图1中CANH1/图1为大型客车车身电器CAN 总线拓朴结构图*CANL1);仪表与发动机ECU 、行车记录仪、ABS 模块等通讯用 SAE1939 协议,称外部 CAN (图 1 中 CANH2/ CANL2)*1大型客车车身电器CAN 总线拓朴结构图2 总线仪表总线型数字式汽车仪表(简称总线仪表)采用32位高性能ARM 处理器和嵌入式实时操作系统,功能强大,可以方便地进行功能的扩展,充 用户的使用需求。
作者简介:基金项目:2019年江苏省高等学校大学生创新创业训练计划项目,汽车车身电器CAN 总线设计研究(编号:201913137014Y )。
作者简介:彭桂枝(1982- ",女,江苏无锡人,副教授,硕士,研究方向:汽车检测与维修技术%汽车仪表盘可以进行自身故障检测,发动机故障诊 断、油耗管理、数据存储、声光报警以及实时时钟等多种功能,可方便地进 的安 ,日常检修与 *总线仪表具体的实现功能:当其被唤醒后,根据唤醒信号的,选择进入工作模式、准工作模式、紧急模式、机模式四种工作模式的 *当丢失时,仪表自动进入休眠模式,以节省功耗*在任一种工作模式下,中央处理器会在电源模块后,进入周期性工作*:定的周期对开关量输入数据,模输,频率量输入数据和总线输入数据循环进行采集,这些数据在经过过滤、标称转换,线性化等处理后,被分别送到TFT 屏进行显示,或者送到储存单元进行储存,再或按照既定 的要求进行计算后, 24V 高端输出单元进行输出、点亮LED 符号片或对屏幕内容进行切换*在工作模式中,如果发现丢失,总线仪表便会进行仪表主要 储, 自动切 自身电 ,进 休模式*由于本文以CAN 总线应用为主要研究对象,对电源 部分的设计计算过程不再详述,根据部分保险及 的使用原则及设计方法,确定本方案的电源方案如图2所示*图2电源部分组成示意图3 主控制器的选择主控制系统要求具有一定的复杂功能性和实时性*从嵌入式系统发展趋势出发,要方便、高效完成系统功能,并为系统的升级预留一定的空间,决定选用ARM7微控 器*ARM7TDM-S 处理器是ARM 通用32位微处理器家族的成员之一,其通过使用流水线来提高处理器指令的运 速率,从而可以使作处理存储器,提高效率和速度* ARM 的结构是在指令集计算机原理(RISC )的基础上设计出来的*指令集和相关的译码机制相对来 化易懂* 懂的RISC 译码机制可以得到非常好的中断响应和处理器宏单元* RISC 译码机 3,包括取指令、译码和执行*在ARM7TDM-S 处理器运行的过程中,当有一条指令被处《湖北农机化》2020年第4期开发研究理时,此时处理器会编译下一条指令,同时将取出下下一 条指令。
智能前照灯的CAN刷新软件的设计
智能前照灯的CAN刷新软件的设计智能前照灯是一种非常先进的车载灯具,能够根据车辆行驶速度、转向角度、车辆倾斜角度等多种因素智能调节灯具亮度、角度和颜色,提升车辆行驶的安全性和舒适性。
在智能前照灯的实现过程中,CAN刷新软件是不可或缺的一部分,下面就为大家介绍这个软件的设计。
1. 软件架构CAN刷新软件是一款单片机嵌入式软件,主要包括数据采集、数据处理、控制命令发送和CAN总线通讯4个模块。
其中,数据采集模块负责获取车辆各种数据,通过AD转换器将数据转化为数字信号;数据处理模块负责接收数字信号,对其进行处理得到需要的参数;控制命令发送模块负责根据参数生成相应的控制命令,并通过CAN总线发送给灯具控制芯片;CAN总线通讯模块负责与CAN总线进行通讯,接收灯具控制芯片返回的状态信息。
2. 主要功能CAN刷新软件的主要功能如下:(1)数据采集和处理;(2) CAN命令生成和发送;(3) CAN命令接收和状态返回;(4)灯具控制参数调节。
3. 软件设计3.1 数据采集和处理数据采集和处理是CAN刷新软件的关键部分,在这里需要对车辆各种参数进行采集和处理,得到需要的参数。
数据采集模块通过AD转换器对模拟信号进行数字化,获得车速、转向角度、倾斜角度等参数数据。
数据处理模块负责对采集到的数据进行滤波、校准和计算等处理,得到需要的灯具控制参数数据。
3.2 CAN命令生成和发送CAN命令生成和发送模块是CAN刷新软件的核心部分,主要任务就是根据得到的灯具控制参数,编写CAN控制命令并发送。
CAN控制命令需要符合CAN协议规范,包含灯具控制调节参数、命令类型和数据长度等信息。
在命令发送前,还需要通过接口协议进行验证确保命令有效性和正确性。
3.3 CAN命令接收和状态返回当CAN命令到达灯具控制芯片时,控制芯片会回复一个状态信息,CAN命令接收和状态返回模块就是负责处理这个过程。
该模块需要监控CAN总线以接收控制芯片返回的状态信息,对返回的数据进行解析处理,得到灯具的实时状态信息。
基于CAN总线的嵌入式车灯监控系统设计
基于CAN总线的嵌入式车灯监控系统设计摘要:为了确保车灯的质量可靠性,提出了一种嵌入式车灯控制及电气参数检测系统的设计方案。
系统包括上位机监控终端和下位机控制节点,监控终端负责设置各车灯的工作参数和显示车灯的工作状态;控制节点采用基于CortexM3 内核的嵌入式微处理器LM3S2965 为核心,将实时操作系统μCOS-II 植入其中,提高系统的实时性和稳定性,同时将我国自主研发的iCAN 协议应用到系统中,从而实现对车灯的网络化监控。
结果表明,系统最多可对63 个车灯进行实时的电气参数检测与控制,具有较高的可靠性。
关键词:车灯监控系统;μCOS-II;iCAN 协议;LM3S2965 当前我国的汽车总数呈现爆发式增长,由于汽车照明与交通安全有着密不可分的关系,因此对车灯产品进行可靠性检测是很有必要的。
针对这种情况,提出了基于CAN 总线的嵌入式车灯监控系统的设计思想,结合总线技术和单片机嵌入式技术,实现对车灯进行功能控制以及电压电流参数检测。
其中,iCAN 协议在CAN 总线网络中的使用,可以实现对多个车灯同时进行网络化监控,进而可以实时准确地掌握各个车灯的工作情况,确保车灯产品的质量可靠性。
1 系统整体结构系统主要由上位机和多个下位机节点组成。
上位机是由VC 编成的监测软件,PC 机通过PCI-CAN 卡与CAN 总线相连,完成与下位机节点的通信,显示各车灯的电流电压及工作情况,并完成功能的设置。
下位机节点以LM3S2965 为主体,采样车灯工作时的电压电流,并对车灯进行控制。
系统整体结构框图如图1 所示。
2 节点的硬件设计下位机节点的硬件结构设计框图如图2 所示。
节点主要完成以下工作:1)定期对车灯工作时的电压电流进行AD 采样,并将结果发送。
汽车前照灯CAN总线多路传输系统的研究与设计
汽车前照灯CAN总线多路传输系统的研究与设计刘光徽【摘要】为代替传统繁杂的汽车线束,汽车CAN总线应运而生.以CAN总线为基础,结合51系列单片机技术,研究开发了汽车前照灯的CAN总线多路传输系统.按照整体结构进行了CAN总线传输节点的软件设计,设计出并口CAN适配卡,通过编写动态链接库(DLL),向上层应用软件提供读/写函数接口,实现了上位机与下位机的通信.该设计使得传统线束大大简化,可靠性得到了极大提高,有效节约了线束安装空间.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2010(033)019【总页数】4页(P191-194)【关键词】前照灯;CAN总线;多路传输系统;单片机【作者】刘光徽【作者单位】南京财经大学,信息工程学院,江苏,南京,210046【正文语种】中文【中图分类】TN911-340 引言CAN(Controller Area Network)数据总线是一种适用于汽车环境的汽车局域网。
它属于多路传输系统中的一种,是由德国博世(Bosch)公司在20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制单元与测试仪器之间的数据交换而应用开发的一种串行通信协议。
目前,在汽车设计领域中,CAN几乎成了一种必须采用的技术手段,尤其是在欧洲,如奔驰、宝马、保时捷等都采用CAN总线实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。
此外,美国汽车厂也将控制器联网系统逐步由Class2过渡到CAN。
CAN国际标准只定义了物理层和数据链路层,实际应用中,一些厂家和公司又定义了相应的应用层规范,使CAN的应用更加广泛和可靠。
CAN信号传输介质为普通双绞线,通信速率最高可达1 Mbps/40 m,直接传输距离可达10 km/5 Kbps。
CAN的信号传输采用短帧结构,每一帧的有效字节数为8个,因而传输时间短,受干扰的概率低,由于其采用CRC-16的校验方式,误码率仅为3×10-5。
当节点严重错误时,具有自动关闭的功能,以切断该节点与总线的联系,使通信线上的其他节点机通信不受影响,具有较强的抗干扰能力。
基于单片机CAN总线的车灯控制系统设计
基于单片机C A N总线的车灯控制系统设计文件排版存档编号:[UYTR-OUPT28-KBNTL98-UYNN208]毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于单片机CAN总线的车灯控制系统设计学生姓名:指导教师:二级学院:专业:班级:学号:提交日期: 2014年 5月15日答辩日期: 2014年 5 月17日目录1 绪论 (1)汽车电子的概念 (1)汽车电子的发展过程 (1)汽车电子的现状及发展趋势 (1)汽车网络技术综述 (2)汽车网络的分类及CAN协议 (3)发展和使用汽车网络的意义 (5)本课题研究的内容 (5)2 CAN总线的技术分析 (7)CAN总线的性能特点 (7)CAN总线的一些基本概念 (7)CAN总线的位数值表示与通信距离 (8)CAN总线协议的技术规范 (9)CAN总线的报文及其帧格式 (14)CAN总线的错误对策 (21)CAN总线的位定时和位同步 (22)3 硬件电路设计 (24)设计方案 (24)元器件选择 (26)电源电路 (31)按键电路 (32)输出电路 (33)4 车灯控制系统软件设计 (34)系统应用层协议制定 (34)标识符 ID 的定义 (34)数据域的编码 (36)车灯控制系统软件设计 (36)CAN 节点软件设计 (36)控制模块程序设计 (39)子模块程序设计 (41)软件测试 (42)5总结 (47)参考文献 (48)附录 (49)致谢 (68)基于单片机CAN总线的车灯控制系统设计摘要近年来,随着汽车内部电控系统的日益复杂,电子控制系统间的数据通讯变得越来越重要,汽车网络技术应运而生。
CAN(Controller Area Network)总线是一种串行局域网总线,能有效支持分布式实时控制的串行通信。
本文深入研究CAN 总线网络协议及其技术规范,在 CAN 技术规范的基础上,完成车灯控制系统应用层协议的制定。
对汽车车灯系统组成进行了分析,并将整车车灯控制系统分成了控制模块、左前模块、左后模块、右前模块、右后模块和车内照明模块。
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HEADLAM P CAN BUS SY STEM HARDW ARE D ES IGN
ZHANG Feng - jiao
( College of An ima l Science a nd Med icin e, Inner M ong olia Ag ricu ltu ra l U n ivers ity, H uhh ot 010018, Ch ina )
图 1是汽车前 照灯的 CAN 总线多路传输系统的硬
本实验是在实验室进行的 ,干扰很弱 ,所以在设
件电路原理图 [ 3, 4, 6 ] 。从图 1 中可以看出 , 电路主要 计电路时就 没设置光耦 ,仅在 8 2C25 0 的 CANH 和
由 3大块组成。第 1块是前照灯的开关电路部分 , CANL引脚各自通过 1个 5Ω 的电阻与 CAN 总线相
CAN 总线最先由 Bosch公司提出 ,如今已经得 到了广泛的应用 , CAN总线在初期主要是应用在汽 车领域 ,欧洲几乎每一辆新客车均装配有 CAN 局域 网 。CAN (Controlle r A rea Network) 数据总 线属于多 路传输系统中的 1种 ,是为解决现代汽车中众多的 控制单元与测试仪器之间的数据交换而应用开发的 1种串行通信协议 。多路总线传输就是利用 CAN技 术实 现 在 同 一 通 道 或 线 路 上 同 时 传 输 多 条 信 息 [ 1, 2, 4 ] 。CAN 基本设计规范要求有高的位速率 (最 高可达 1M bit / s ) , 高抗电磁干扰性 , 而且能够检测 出产生的任何错误 。据 国际 CAN 总线用户及制造 商协会 ( C IA )出版的杂志 CAN - NEW SLETER 介绍 , CAN 被设计作为汽车环境中的微控制器通讯 ,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 。在汽车发动机管理系统 、变速箱控制 器 、仪表装备 、电子主干系统中 ,均嵌入 CAN 控制装 置 ,并形成了统一的标准 , 但 CAN 总线多路传输系 统还没有大量应用到汽车前照灯系统中。
摘要 : 本文结 合 51系列单 片机原 理 ,对汽车前 照灯传 统的点 对点控 制电路 进行改 造 ,研究开发 出了汽 车前照 灯 CAN总线多路传输系统 ,制作出两个带有 CAN总线节点的 PCB 电路板 ,实现 了汽 车前照灯 CAN总 线系统的硬 件设 计。 关键词 : 前照灯 ; CAN总线 中图分类号 : U463. 65 文献标识码 : A 文章编号 : 1009 - 3575 (2008) 03 - 0134 - 03
第 29卷 第 3期 2008年 9月
内蒙古农业大学学报
Journal of Inne r Mongolia Agricultura l University
Vol. 29 No. 3 Sep. 2008
3
汽 车 前 照 灯 CAN总 线 系 统 的 硬 件 设 计
张凤娇
(常州工学院应用技术学院汽车工程系 ,常州 213002)
3 收稿日期 : 20 08 - 09 - 22 作者简介 : 张凤娇 ,硕士研究生.
©
第 3期 张凤娇等 : 汽车前照灯 CAN总线系统的 硬件 设计
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图 1 汽车前照灯 CAN总线多路传输系统电路图
CAN 智能节点电路图的设计是本系统的核心 , 灯 ,远光灯 ,示宽灯 ,雾灯 。
本文研究的目的是把 CAN 总线技术应用到汽 车前照灯中 ,实现汽车前照灯多路传输控制的硬件 设计 。
1 系统电路图设计
图 1 是汽车前照灯多路总线传输系统示意图 , 本方案是将汽车前照灯传统的线路图进行改造 ,针 对传统 供 电 方 式不 足 而 设 计的 新 型 供 电 控 制系 统 [ 8 ] 。它变传统的并行供电方式为串行供电方式 。 把原来的点对点控制 ,即 1个开关连着 1根线 ,控制 1只灯的 情况 改成总线控制 [5 ] ,由 CANH、CANL 组 成的 1 根 总线 执行多 个 指令 。其中 的 PC 机 通过 CAN适配卡连接到 CAN 总线上 ,两个带有微处理器 的控制单元和 PC机构成 1个 CAN ne twork, 可以完 成整个通讯过程 [ 7 ] 。多路总线传输技术的核心是采 用串行总线 ,本方案就是利用这项技术控制汽车前 照灯 。
主要包括微控制器 AT89C51单片机 、独立 CAN通信 连 ,电阻可起到一定的限流作用 ,保护 82C25Байду номын сангаас免受
控制器 SJA1000、CAN 总线收发器 82C250;第 2块是 过流的 冲击 。 82C250 的 R s 脚上接 有 1 个斜 率电
上位机 ,包括 CAN 总 线适配卡以及数据显示部分 ; 阻 ,电阻大小可以根据总线通信速度适当调整 ,一般
Ab stra ct: This artic le unifies 51 se rie s single - chip m icrocompute r p rinciples and transform s the trad ition point - to - point control c ircuit. A multip lex transm ission system of automobile head light has been built. This pape r designs the ove ra ll princ ip ium schema tic diagram and two PCB boards with the CAN - bus node for it. It may realize hardware de sign of automobile head light CAN bus system. Key wor ds: Automobile; CAN - bus; PCB boa rd; single - chip m icrocomputer