基于CAN总线的自动门控制系统设计

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基于CAN总线智能门禁系统的单门控制器设计

基于ＣＡＮ总线智能门禁系统的单门控制器设计
孔庆霞（淮阴工学院 Nhomakorabea电子与电气工程学院，江苏淮安２２３００３）
摘要：针对传统单门密码控制器的不足，将ＣＡＮ总线技术与红外编码遥控技术相结合，设计一种基于ＣＡＮ总线智能门禁
ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｋｅｙｍａｎａｇｅｍｅｎｔｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣＡＮｂｕｓ，ｉｔｍａｄｅｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｈｉｇｈｌｙｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｒｅａｌ—ｔｉｍｅ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＡＮＢｕｓ；ｄｏｏｒ— ｅｎｔｒｙｓｙｓｔｅｍ；ｓｉｎｇｌｅｄｏｏｒ— ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；ｉｎｒａｆｒｅｄｒｅｍｏｔｅｃｏｎｔｒｏｌ；ＳＴＣ８９Ｃ５５ｓｉｎｇｌｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｖｉｅｗｏｆｔｈｅｆａｕｌｔｓｏｆｔｈｅｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｉｎｇｌｅｄｏｏｒ—ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ。ａｓｉｎｇｌｅｄｏｏｒ—ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｂａｓｅｄｏｎｉｎ－
第２４卷第３期２０１５年６月
淮阴
工
学
院
学

基于CAN总线的多功能车辆自动闭锁系统设计

驶员血液中的乙醇浓度，利用ＣＡＮ总线通讯收发模块完成了数据的传输，具有良好的人机交互控
制方式，实现了车辆的自动闭锁。
Байду номын сангаас
关键词：闭锁系统；酒精检测；障碍物检测；ＣＡＮ总线
中图分类号：ＴＰ２３
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４—６２３６（２０１８）０４—０１５８—０４
ＤｅｓｉｇｎｏｆｍｕｌｔｉｆｕｎｃｔｉｏｎｖｅｈｉｃｌｅａｕｔｏｍａｔｉｃｌｏｃｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＣＡＮｂｕｓ
ＺＯＵＺｈｅ＇ｘｉａｎｇ，ＬＩＵＸｉａｏ－ｊｉｎｇ，ＬＩＮＤｉｎｇ—ｚｈａｏ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｄｕｓｔｒｉａｌＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＺｈｕｈａｉ，Ｚｈｕｈａｉ５１９０８５，Ｃｈｉｎａ）
撞和酒驾的问题导致的事故屡见不鲜。若在汽车启动时，有智能系统的协助检测，通过汽车与驾驶员的交互控制实现车辆自动闭锁，既可以保证驾车者安全，又可以间接降低交通部门人员的人工成本。就收稿日期：２０１６—１２—０１稿件编号：２０１６１２００３
全行驶的检查力度和各个交通复杂路段的人员管检测装置对于车流量大的中国来说是很有必要的。
理，但这样就增大了交通部门的人工成本，且较难从
根本上解决事故问题。而由于车门未紧闭，启动碰１系统的总体设计

基于CAN总线的智能控制系统设计

基于CAN总线的智能控制系统设计基于CAN总线的智能控制系统设计摘要本文介绍了智能控制系统中CAN总线现代通讯技术的应用，设计了智能控制系统中的CAN总线网络结构模型，阐述了基于该网络结构模型实现数据传输的方法，为系统智能化控制的实现提供了理论基础和理论依据，同时论文结合智能控制系统中通讯总线的特征，对控制系统中CAN总线的智能节点进行了设计。

关键词智能控制系统；CAN总线；智能节点0 引言智能控制系统中，各单元和部件的运行情况复杂，涉及大量的数据交换和实时处理。

CAN控制器局域网络为智能控制系统中的各部件、各单元稳定、高效、协调的运行提供了有力的通讯支撑。

基于CAN总线的通讯网络在分布式控制或实时控制方面具有优势，主要体现在无论基于高速网络还是多线路网络，多主站可依据优先权进行总线访问、通过接收滤波的多地址帧传送，以及中心控制器可基于优先权进行仲裁等；同时CAN总线具备全系统数据相容性，错误检测和出错信令，暂时错误或者永久性故障节点的判别以及故障节点的自动脱离等优点。

很好的满足了现代控制理论对智能控制系统对象分散，处理高速，策略多样的潮流。

1 基于CAN总线的智能控制系统网络结构整个智能控制系统的双层网络拓扑结构请参照图1，即将智能系统控制分为两层，其中底层为智能控制系统内部各子系统，顶层为智能系统的中心控制器，在底层控制系统中，任意一子系统都有一块微处理器管理该子系统中的各智能仪器，该子系统的微处理器与各智能仪器之间的数据通讯均基于CAN总线，在底层CAN总线网络中各设备的CAN通讯接口和子站控制器CAN通讯接口通过组网构成为底层的CAN总线网络，在顶层系统中，智能系统中心控制器基于CAN 总线与各子系统的微处理器进行数据通讯，完成对整个智能控制系统的数据管理和指令控制。

中心控制器的CAN总线通讯接口和各子站控制器的CAN总线通讯接口通过组网构成为顶层CAN总线网络。

2 CAN智能节点硬件设计CAN的智能节点主要由四个部分组成，包括单片微处理器、总线通信控制器、总线收发器、电气隔离装置等。

基于CAN总线的网络门禁控制系统设计

ＲＳ４８５门禁的缺点，本文提出了一套基于ＣＡＮ总线的网络门禁控制系统，在改变组网方式的同时，系统采用了集中管理与分
布式控制的架构，进一步优化了整体性能。
１系统架构与工作原理
在楼宇安全防范管理系统中，射频卡门禁控制系统已经成
应正确或错误回复，最后回复相应信息给上位机。管理主机还可以对门禁控制器进行实时监控及通过网络直接发出开门信号给门禁控制器从而打开电控锁；也可以通过将以太网连接到以太
强，可靠性更高，同时实现了门禁系统的集中管理与分布式控制。关键词：门禁控制，ＣＡＮ，射频识别
ＡｂＳｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｄｅｓｉｇｎｓａｎｅｔｗｏｒｋａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎＣＡＮｂｕｓ．Ｔｈｅａｃｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｔｈｅｃｏｎ．ｖｅｒｔｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅＣＡＮｂｕｓｐｒｏｔｏｃｏ１．ＴｈｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＳＴＭ３２Ｆ１０３ＺＥＴ６ｃｅｎｔｒａｌｌｙｃｏｎｔｒｏｌｓ２４ｔｈａｎ．

基于CAN总线的车门控制系统设计

Ｄｅｉｎｏｈｃｅ’ ｏｎｒｌｎｙｔｍａｅｎｔｅＣＡＮＢｓｓｇｆＶｅｉｌＳＤｏｒＣｏｔｏｌｇＳｓｅＢｓｄｏｈｉｕ
ＺＨｅｇｓｕ，ＷＮＧＸｕＡＯＰｎ — ｈＡ一
（ｌｔｃｌＥｅｔｎｃＥ￣ｎｅｎｏｌｅａｂｎＵｉｒｔｆｃｅｃｎｅｈｏｏｙａｂｎ１０４Ｅｅｒａ＆ｌｃｏｉｎｅｆｇＣｌｇ，ＨｒｉｎｖｓｙｏｉｅａｄＴｃｎｌｇ，Ｈｒｉ５００，ＣｉａｃｉｒｉｅｅｉＳｎｈｎ）
试验表明，总线上数据传输准确、可靠பைடு நூலகம் 能够达到预期的控制效果．
关键词：ＡＣＮ总线；车门控制系统；电机控制；防夹
中图分类号：Ｐ３Ｔ３６
文献标识码：Ａ
文章编号：０７２８（０８０ — ０７０１０ — ６３２０）１０７ — ４
ＡｂｔａｔＡｉｄａｌｅｎｆｅｕｅｖｈｃｅｔｃｅｉｓｄｎｅｌｅｃｓｉｈｅｉｌｏｔｌｓｓｓｒｃ：ｍｅｔｔｅｄｍａｄｏｄｃｅｉｌｒｋｔｎｉｅａｄｄｃｉｏｔｎｔｅｖｈｃｅｃｎｒｙ — １ｒａｉｎｏｔｍ，ａｓｌｔｎｏｅｂｄｉｈｏｔｏｙｔｍａｅｎＣｕｓｐｔｆｒａｄｅｏｕｏｆｔｏｙｌｔｃｎｒｌｓｓｉｈｇｅｂｓｄｏＡＮｂｓｉｕｗｒ．ＴｉｐｐｒｉｔｄｃｓｔｅＣｏｈｓａｅｎｒｕｅＡＮｏｈｂｓｐｌａｉｎｉｅｖｈｃｅ’ ｏｒｃｎｏｌｇｓｓｅ，ａｄｔｅｈｒｗｒｆｃｎｒｌｐｏｅｓｇｕｉｃｒｕｔｈｅｕ ’ａｐｉｔｎｔｅｉｌＳｄｏｏｔｌｎｙｔｍｃｏｈｒｉｎｈａｄａｅｏｅｔｒｃｓｉｎｔｉｉ，ｔａｎｃｈｒｗｒｆｌｃｒｃｉｅｙｃｎｒｌｎｙｔｍｎｅｓｆａｅｉｅｒｉｅ．ｅｎｅｒｌａｔｍｅｃａｅｅ — ａｄａｅｏｅｔｃｍａｈｎｒｏｔｌｇｓｓｅｉｏｉｅａｄｔｏｔｒｄａａｅｇｖｎＵｓｄｉｔｇａｒｈｗｉｈｉｔｓｔｖｈｉｅｃｆｕｒｉｇａａｎｔｎｏｌｃｉｇｏｅｉｌｏｒｈｅｒｓｌｏｅｅｐｒｎｄｃｔｓｔａａａｔｎｆｒｄｎｅｏａｄｎｇｉｓｗｉｄｗｂｏｋｎｆｈｃｅｄ．Ｔｕｔｆｘｅｍｅｔｎｉａｅｔｔａｓｅｇｖｅｔｈｉｉｈｄｒ

基于CAN和LIN网络的车门控制系统主控单元的优化设计

２０１６年ｌ１月
ＮＯＶ．２０１６
热带农业工程
ＴＲＯＰＩＣＡＬＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
第４０卷第５－６期
Ｖｏ１．４０，Ｎｏ．５ —６
基于ＣＡＮ和ＬＩＮ网络的车门控制系统主控单元的优化设计①
路．降低了系统的制造成本．提高整车的工作可靠
性及系统的操作舒适性．实现了车门控制系统之间的联系 Ⅲ。笔者结合ＣＡＮ和ＬＩＮ总线网络技术。对车门控制系统的主控单元进行了优化设计。
以及汽车的后视镜进行控制．而要实现以上的部件
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅａｒｔｉｃｌｅｂｙａｄｏｐｔｉｎｇＣＡＮａｎｄＬＩＮｂｕｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｏｎｔｈｅｄｏｏｒｏｆｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌｕｎｉｔｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ，ｓｉｍｐｌｉｆｙｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｃｉｒｃｕｉｔ，
ｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｍａｎｕＮｃｔｕｒｉｎｇｃｏｓｔｏｆｈｅｔｓｙｓｔｅｍ，ｉｍｐｒｏｖｅｈｅｔｗｏｒｋｉｎｇｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙｏｆｈｅｔｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｈｅｔｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｈｅｔｓｙｓｔｅｍａｒｅｃｏｍｆｏｔａｒｂｌｅ．Ｖｅｒｉｉｅｆｄ，ｃｏｍｐｌｙｗｉｈｔｈｅｔｄｅｓｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．ＫｅｙｗｏｒｄｓＣＡＮ／ＬＩＮｎｅｔｗｏｒｋ；ｄｏｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ；ＭＣＵ

范文：基于CAN总线技术的汽车中央门锁硬件控制系统的设计

KC021-1建东职业技术学院毕业设计说明书题目：基于CAN总线技术的汽车中央门锁硬件控制系统的设计二级学院（直属学部）：机电工程学院专业：汽车服务工程班级:06汽车一学生姓名：苏庆虎学号：06130120指导教师姓名：张凤娇职称：讲师评阅教师姓名：林琳职称：高级工程师2010年6月摘要随着现代汽车的快速发展，汽车电子设备不断增加，传统的线束已不能满足愈加复杂的控制系统,并且使得汽车运行可靠性降低，故障维修难度加大。

CAN总线技术以其良好的运行特性，极高的可靠性在汽车工业中应运而生。

本文综合国内外汽车网络CAN 技术的应用和发展状况，认为单纯依靠技术引进不利于长期发展，尽快消化、吸收和研发具有自主知识产权的基于CAN总线汽车电子产品才是长远之计。

本文在硬件选型上选材注重性价比，微处理器采用AT89C51，CAN通讯控制器采用SJA1000，CAN总线驱动器采用PCA82C250。

设计出一个中央控制节点和四个门锁控制节点电路，这些节点电路具有通用化性能，可用于进行其它系统的设计。

把这五个节点直接连接到CAN 总线网络中，即可实现基于CAN总线的汽车中央门锁网络控制系统。

关键词：CAN总线汽车中央门锁微处理器目录引言 (1)第一章车载网络—CAN总线技术 (3)1.1车载网络简介 (3)1.1.1汽车网络的分类 (3)1.1.2车载网络的拓扑结构分类 (3)1.2CAN总线技术 (3)1.2.1CAN总线的特点 (4)1.2.2CAN的技术特色 (4)1.2.3CAN协议介绍 (5)1.2.4CAN总线的数据传输 (7)1.2.5CAN总线的数据链路控制 (8)1.3CAN总线的应用与发展 (9)第二章系统的节点设计 (11)2.1CAN总线中央门锁节点硬件选型设计 (11)2.1.1AT89C51单片机 (11)2.1.2CAN协议转换芯片—CAN控制器SJA1000 (15)2.1.3CAN总线收发器—PCA82C250 (18)2.2CAN总线汽车中央门锁最小系统设计 (21)2.3CAN节点抗干扰设计 (21)第三章系统整体设计 (23)3.1传统中央门锁电路 (23)3.2CAN中央门锁的控制原理框图 (232)3.3系统电路整体设计 (24)3.4PCB封装设计 (27)第四章基于CAN总线汽车中央门锁系统软件设计 (30)4.1初始化 (30)4.1.1复位模式和操作模式 (30)4.1.2CAN控制器的设定 (30)4.1.3流程图 (32)4.2发送 (32)4.2.1查询控制的发送 (33)4.2.2中断控制的发送 (33)4.3接收 (36)4.3.1查询控制的接收 (36)4.3.2中断控制的接收 (36)结论和展望 (38)致谢 (40)参考文献 (41)引言一、课题研发背景传统的汽车电子门锁采用点对点的方式与汽车车身的其他电子设备互联，伴随着汽车电子网络化的趋势，汽车电子门锁开始逐渐采用网络化的结构。

基于CAN总线的车门控制

基于CAN总线的车门锁控制摘要随着现代汽车的日益发展，汽车电子设备不断增加和改新，进而使得汽车控制系统中出现大量的控制信号需实时交换的问题，传统线束已远远不能满足要求，汽车局域网应运而生。

CAN总线是一种多主方式的串行通讯总线，现实中CAN总线运用在汽车领域非常多，这里我用现在最常用的无线装置PT2262和PT2272运用在车门锁中将其与CAN总线一起运用达到很好的人机对话功能。

再结合ARM2103完成整个自动控制。

关键词：ARM2103 CAN PT2262 PT2272 SJA1000 CTM8251目录第1章概述 (1)第2章总体设计 (2)第3章系统硬件设计 (3)3.11SJA1000模块 (3)3.2CTM8251收发模块 (4)3.3PT2262,PT2272模块 (4)3.4ARM2103模块 (5)第3章系统软件设计 (7)4.1 主程序设计图 (7)4.2 SJA1000程序模块 (8)4.3 ARM控制程序模块 (11)第5章调试和总结 (11)参考文献 (12)第一章概述在当今的社会生活中，电子科学技术的运用越来越深入到各行各业之中，并得到了长足的发展和进步，现场总线是应用于工业现场，采用总线方式连接多个设备，用于传输工业现场各种数据的一类通信系统。

CAN是目前应用最广泛的车载网络，解决了现代汽车中众多的控制与仪器之间的数据交换。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线，其设计的规范要求有很高的位速率，高的抗电磁干扰性，并且能够检测出产生的任何错误。

而现实当中CAN总线运用在汽车领域非常多的，这里我用现在最常用的无线装置PT2262和PT2272运用在车门锁中将其与CAN总线一起运用达到很好的人机对话功能。

这里我想用一块ARM2103当成车上的总MCU，通过PT2262人为按闭键发送信号到PT2272再经过CAN收发器CTM8251通过CANH和CANL再与SJA1000 CAN控制器连接，再由ARM2103接收SJA1000的报文控制车锁，当检测到车窗没关上，先关窗户，再关上车门后喇叭响3声。

基于CAN总线技术的车门控制系统

基于CAN总线技术的车门控制系统胡浩;闫英敏;陈永利【期刊名称】《机电工程》【年(卷),期】2012(029)011【摘要】针对传统汽车信息显示系统显示精度不高、显示信息量少、扩展性能差的问题,对现场总线CAN-Bus协议和SAE J1939协议进行了细致的分析和研究,探讨了CAN总线协议规范的物理层定义和数据链路层信息帧格式.研究了J1939协议的网络体系结构及其通信协议的具体实现,并把它们应用于车辆综合信息显示系统的仿真设计过程中;在虚拟设计过程中,使用总线仿真软件CANoe建立了四节点的车辆综合信息显示系统,定义了网络节点,创建了车辆信息报文数据库,编辑了虚拟面板,编制了CAPL程序,模拟了部分车辆功能,以软件仿真的形式虚拟设计了车辆综合信息显示系统.研究结果表明,基于J1939协议的车辆综合信息显示系统可模拟车辆运行过程中各部件的工作状态信息以及道路环境信息,并通过总线发送到信息显示系统上,使驾驶员可以更有效地控制汽车正常运行.【总页数】6页(P1280-1285)【作者】胡浩;闫英敏;陈永利【作者单位】军械工程学院电器工程系,河北石家庄050000;军械工程学院电器工程系,河北石家庄050000;军械工程学院电器工程系,河北石家庄050000【正文语种】中文【中图分类】U463.7;TH39;TP273【相关文献】1.基于无线CAN总线技术的潜孔钻控制系统设计 [J], 史佳林;王军;王士鑫2.基于CAN总线技术的智能车门控制系统 [J], 孙泽昌;毛俊培;罗峰;陈觉晓3.基于CAN总线技术的分布式控制系统在输煤程控中的应用研究 [J], 王锋4.基于MVB+CAN总线技术的城轨车门监控网络设计 [J], 张伟;茅飞;陆驰宇5.基于CAN总线技术的轿车车窗智能控制系统的方案设计 [J], 张军因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于CAN总线的车门控制系统的设计与实现

字节其他各位为０后两个场分别占用第２３个字节。因此，Ｇ；、ＰＮ共占用２。４位
开关、视镜开关、门闭锁开关等控制开关的信号，制相应的后车控执行器，如玻璃升降器、门锁、门灯、视镜（加热功能）车车后带。各车门节点可以按ＢＭ的要求发送所需的反馈信息，现故障Ｃ实
Ｊ９９对ＣＮ扩展帧的２１３Ａ９位标志做了定义。整个扩展数据帧（见表２称为一个协议数据单元（Ｄ）。）ＰＵＰＵ中包含７个预定义的场，个场的具体数据都是由Ｄ各ＣＮ应用层决定的，Ａ分别是Ｐｉｒｙ优先级）Ｒ保留位）Ｄ（ｒｉ（ｏｔ、（、Ｐ数
据页）Ｐ（Ｄ、ＦＰＵ格式场）Ｐ（Ｄ、ＳＰＵ特殊功能场）ｓ源地址场）、Ａ（和ＤＴ数据场）Ｄ中，Ｄ、ＦＰＡＡ（。ＰＵＲ、ＰＰ、Ｓ组合起来，称为参数
图１车门控制系统节点拓扑
组号（Ｇ）ＰＮ。保留位和数据页位占用第１个字节的最低两位，该
ＣＮ２０／Ａ．ＡＢ协议定义了四种不同类型的报文传输：据数帧；远程帧；出错帧；超载帧。其中交给用户使用的是数据帧和远程帧，其余两种由ＣＮ控制器自己完成，Ａ无需用户对其操作。每
种帧有其相应的帧格式。在ＣＮ．Ｂ中定义了两种格式的仲裁Ａ２０场：标准格式（ｌ１位标识符）和扩展格式（９位标识符）。由于２

基于can总线的自动门控制系统设计说明

现场总线基于CAN总线的自动门控制系统设计系部专业班级学生指导教师2015年 6 月 15 日课程设计（论文）任务书题目名称基于CAN总线的自动门控制系统设计学生学部（系）专业班级姓名学号一、课程设计（论文）的容设计一个监控系统，用AT8952单片机和现场总线技术实现基于CAN总线的监控系统，进而进行相应的硬件电路的设计并进行软件的设计。

二、课程设计（论文）的要求与数据1.用AT89S52单片机和现场总线技术；2.推广嵌入应用于各种测控领域；三、课程设计（论文）应完成的工作1. 完成硬件和软件设计，绘出相关原理图；2. 完成课程设计报告的撰写。

四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段容地点起止日期1 收集单片机等相关资料，确定设计方案校2015年6月20日2 进行硬件和软件设计，绘出相关原理图校2015年6月21-25日3 进行课程设计报告的撰写校2015年6月26、27日五、应收集的资料及主要参考文献1．收集设计中所涉及的主要器件等方面的资料2．收集相关的软件方面的资料发出任务书日期： 2015年6月1日指导教师签名：计划完成日期： 2015年 6月27 日教学单位责任人签章：目录1 设计思路和整体规划思路 (1)2设计容 (3)2.1提要 (3)2.2概念 (3)2.3意义 (3)2.4原理图 (3)3系统硬件设计 (3)3.1 CAN介绍 (3)3.2硬件组成结构 (3)3.3模块上线 (5)参考文献 (6)基于can总线的自动门控制系统的设计黎信威杜腾波潘绍洲摘要：本设计介绍了一种基于CAN总线的自动门控制系统，本设计采用AT89S52单片机，独立CAN控制器SJA1000。

自动门控制系统软件设计主要有开门程序和关门程序。

当门前1米有人或按开门按钮时，热释电红外人体传感器检测到信号后传给单片机，当两对管都未检测到信号时停止开门，此时如果继续有人来则继续开门。

如果无人在感应区移动，则执行关门程序，当突然有夹人信号，则门立即全部打开，防止夹人事故的发生。

基于CAN总线的电动汽车车门控制系统的设计

限性背景下，电子技术开始广泛应用于汽车领域。从制；右前门单元可以完成所有门锁的远程控制；两个后
汽车技术的现状和发展看，汽车电子技术是支撑现代视镜控制器单元没有输入信号它只能接收来自中央控
汽车发展的基础技术之一，它不是简单地对汽车零部制器的控制指令完成对后视镜电机的控制。
件进行电子控制，而是根据汽车实际使用条件多变的需要，对汽车进行优化综合控制。由于使用条件不同有不同的综合控制目标，无法依靠单个部件的控制来实现所有功能，因此网络技术也将是汽车技术发展的另一个领域。
４．１引入 μＣ／ＯＳ－ＩＩ实时操作系统 μＣ／ＯＳ－ＩＩ操作系统是基于优先级占先式的实时内核，因此实时性要比非占先式内核要好。它包含了实时内核、任务管理、时间管理、任务间通信同步和内存管理等功能；它的绝大部分代码都是用Ｃ语言编写，可移植性强，可以在绝大多数８位、１６位、３２位以至６４位微处理器、微控制器上运行。ＭＣ９Ｓ１２Ｄ６４是１６位微处理器，具有４Ｋ字节的片内ＲＡＭ和６４Ｋ的ＦｌａｓｈＲｏｍ，支持分页寻址，完全可以运行 μＣ／ＯＳ－ＩＩ操作系统。μＣ／ＯＳ－ＩＩ实时操作系统可以支持多达６４个任务，并且能有效地对任务进行调度；对各任务赋予不同的优先级可以保证任务及时响应，且降低了程序的复杂度，方便了程序的开发，但在设计过程中必需考虑代码容量和系统的实时性与安全性。４．２任务的划分与调度整个程序由操作系统和一系列用户程序组成。系统中创建了一个启动任务负责时钟的初始化与启动、ＣＡＮ控制模块的初始化和启动、中断启动、模数转换模块初始化及任务的划分等，在交出ＣＰＵ的使用权之后，只做一些空闲处理。用户程序根据控制任务的重要性和实行性可以分成六个具有不同优先级的任务，包括电机控制、键盘输入、Ａ／Ｄ采样、电源模块控制、系统监控、状态显示。除了这些主要任务之外，还有两个中断服务子程序：一个提供时钟节拍，用于提供周期性信号源；一个为ＣＡＮ接收中断，用于把数据写入环形缓冲区。表２为任务划分表。

基于CAN总线技术的智能车门控制系统

作者简介孙泽昌(53),男,教授2z @f 2基于CAN 总线技术的智能车门控制系统孙泽昌1,毛俊培2,罗　峰1,陈觉晓1(1.同济大学汽车学院上海　201804;2.同济大学中德学院上海　201804)摘要:控制器局域网(CAN)总线作为一种在汽车领域广泛使用的现场总线,可有效实现分布式控制;局域互连网(LIN )总线协议是作为对CAN 总线网络进行补充的一种低成本的新兴协议.探讨了基于结合了上述2种总线的分层网络结构的汽车车门控制系统,介绍了具体的硬件组成和软件实现,同时提出若干抗干扰措施,以及1种有效的防夹算法,实践证明按照这种方法所设计的车门系统具有很高的可靠性和实用性.关键词:控制器局域网总线;局域互连网总线;车载网络;车身控制;防夹控制中图分类号:TP393.1 文献标识码:A 文章编号:1672-5581(2008)02-0194-04CAN 2bus 2basedcar 2doorintelli gentcontrolsystem S UN Ze 2chan g 1,M AO Jun 2pei 2,LUO Fen g 1,CHEN Jue 2xiao 1(1.SchoolofAutomobile,Ton gjiUniversit y,Shan ghai201804,China;2.Si no 2GermanyInstitute,Ton gj iUniversit y,Shan ghai201804,C hina )Abstract :TheCANbus,oneofthefrequentl y 2appliedon 2sitebustechnolo gies,canefficientl ysu pportthedis 2tributedcontrolinautomotiveindustr y,whereastheLINbus,anovelcost 2effective protocol,isdevelo pedasa supplementtotheCANbusnetwork.Inthisstud y,acar 2doorcontrols ystem,whichinte gratestheaforemen 2tionedbustechnolo gies,is proposedintheformofmulti plenetworkstructure.Indetails,thehardwareconfi g 2urationandsoftwareim plementationare postulatedbasedonanti 2interferencemetricsandananti 2pinchin g model.Finall y,thereliabilit yand practicalit yofthisa pproachhavebeenattested.Keywords :ControllerAreaNetwork (CAN)bus;LocalInterconnectNework(LIN )bus;carriernetwork;carbod ycontrol;anti 2punchin gcontrol 1个典型的车门模块由摇窗机构、后视镜电机、车门锁、数个开关以及线束构成[1](有时也可将前灯,后备箱锁并入车门模块).目前车门模块的发展趋势是集成化,各集成模块间通过总线互相通讯.目前最常用的车身通信总线协议有LIN (LocalInterconnectNetwork )和低速CAN (ControllerAreaNetwork )2种.低速CAN 已经在车身控制系统中得到广泛应用,LIN 总线由于低廉的价格,良好的通用性以及易实现性,在车身控制方面的应用也与日俱增.而本文介绍的就是一种基于CAN/LIN 总线的车门控制系统方案.LIN 是由LIN 协会在1999年推出的新型串行总线,用于只需传输少量数据的场合,以达到简化线束、合理利用网络资源、节约成本的目的.LIN 目前已成为A 类车载网络(美国汽车工程学会把车载网络分为A,B,C 三大类)的主流总线协议.自从LIN 规范推出以来,已先后进行了多次修订,国内外对LIN 的研究和应用也日渐增多,LIN 的应用前景可谓相当广泛[1].LIN 总线主要有以下特点:①总线通讯基于低成本的通用异步收发器(UART )接口,几乎所有微控制器都具备LIN 必需的硬件,因此LIN 总线具有很好的通用性;②采用低成本单线12V 传输数据,总线的驱动和接收特性符合改进的ISO9141标准;③传输速率最高可达20kb p s -1;④单主控器/多从设备模式,无需仲裁机制;⑤理论上从节点不需要晶振或陶瓷震荡器就能实现自同步,节省了从节点设备的硬件成本;⑥保证信号传输的延迟时间;⑦无需对LIN 从节点的硬件和软件进行更改就可以在网络上增加或删除网络节点;⑧通常个LIN 网络上节点数第6卷第2期2008年6月中　国　工　程　机　械　学　报CHINESEJOURNALOFCONSTRUCTIONMACHINERY Vol.6No.2　Jun.2008:19-.E mail:s un echan g ev 1目小于12个,共有64个标志符.值得一提的是,LIN 总线的出现并不是用来取代目前已经广泛应用的CAN 总线,而是作为CAN 总线等高速网络的子网络,以低廉的成本实现传感器,执行器系统的连接.CAN 总线是德国Bosch 公司于1986年提出的.CAN 总线协议的主要特点是:采用多主方式工作;通过非破坏性总线仲裁技术解决总线冲突等.CAN 是迄今为止最为成功的车载网络协议,它已经成为欧洲汽车制造业的主体行业标准,其应用范围已经延伸到工业控制的各个领域[2].1　基于CAN/LIN 总线的车门控制系统1.1　系统结构该车门控制系统基于CAN 总线和LIN 总线的分层网络结构,如图1所示.这样1种CAN/LIN 分层的车身控制网络结构,主要有以下优点:①降低LIN 总线网络从节点的芯片规格,从而降低节点成本.②用相对廉价的LIN 总线收发器可以进一步降低成本.③LIN 总线网络的应用减少了线束,降低了成本,同时也保证了系统的可测量性和诊断能力.车门控制系统由如下几个部分组成:一个车门控制主节点和4个车门从节点.其中车门控制主节点一方面作为车门控制系统,也即LIN 网络的主节点(LINMaster ),另一方面又作为CAN 网络的节点,实现CAN/LIN 网络之间信息的转发,也即CAN/LIN 网关功能.4个门节点为LIN 总线网络的从节点,它们实现主从节点之间的通信,并对各个执行器进行控制(如后视镜电机、门锁电机、摇窗电机等).考虑到成本、实用性和可行性等各方面因素,如图1所示的网络结构是一种较为理想可靠的系统结构.图1　车门控制系统构成Fig.1　Constr uctionofcar doors ystem1.2　节点电路设计图2示出车门控制主节点的硬件电路原理框图.主节点硬件电路是由电源芯片TLE4278、单片机MC68HC908GZ60、CAN 总线收发器MC33388、LIN 总线收发器MC33399、多路开关输入芯片MC33884以及各芯片的外围电路构成.主节点实现CAN/LIN 总线信号(如碰撞信号等)的接收和相互转发、开关控制信号的输入,以及作为LIN 总线网络主节点向各个从节点发送控制命令.图3所示为左前门从节点的硬件电路原理框图.该节点主要实现摇窗电机、门锁电机、后视镜电机的控制,输入开关控制信号以及完成LIN 总线的通信功能.图　主节点硬件原理图F Sf 图3　从节点硬件原理图F 3　S f 591　第2期孙泽昌,等:基于CAN 总线技术的智能车门控制系统 2ig.2chem aticdia gr amo ma sternode ig.chematicdia gr amo sla venode 从节点硬件电路由MM908E625、VNH2SP30-E 、电源电路以及芯片周边电路构成.其中MM908E625是集成了高性能的HC08单片机(MCU )内核和SmartMOS 集成电路的廉价单片机芯片,自带的LIN 收发器可实现LIN 总线报文的收发;4个半桥可用于门锁以及后视镜电机的驱动;此外它自带的电压调节模块可以为MCU 提供高精度的5V 电压;数个ADC 和I/O 端口可用于开关信号的采集和驱动外围芯片.VNH2SP30-E 是一款用于驱动诸如摇窗电机模块的大电流智能驱动芯片,可进行电流检测、全/半桥驱动、PWM 控制等功能.加上霍尔传感器可以实现电机的柔和启动以及车窗的防夹控制.由于右前门以及左、右后门从节点电路与左前门节点相似,故不再赘述.1.3　抗干扰分析与措施由于汽车上的负载多种多样,既有小阻抗、大电流的阻性/感性负载,也存在频率不一的振荡源,故车内的电磁干扰情况较为复杂.经过分析,车门系统主要有以下几个干扰源:①由于负载突变在驱动芯片的供电线路上产生瞬变过电压及其产生的干扰.②振荡源、高频元件以及各种瞬变电流脉冲、火花塞放电等产生的自身电磁辐射干扰.③其他如车载电话、手机设备等产生的外加电磁辐射干扰.由此可见,车内电子器件一方面需要能够抵抗外部的复杂干扰,另一方面也要减少自身对外的电磁辐射.因此抗干扰措施也需要从这2方面着手.按照上述原则所采取的主要措施有:①将器件沿信号流走向布置,避免来回环绕,减少辐射环路面积.②在电源输出端、驱动芯片电源输入端增加去耦电容和蓄能电容;单片机管脚增加去耦电容,以去除高频干扰.③加粗电源线宽度,减少电源线上的导线阻抗;同时尽可能将数字地与模拟地分开,以防止串扰.④接地使用大面积铺铜,缩短回路,减少辐射环路面积.⑤LIN 总线输出端采用去耦电容+磁珠的方式提高总线通讯的可靠性.实践证明,上述措施对于提高系统的抗干扰能力是行之有效的.2　软件实现主节点流程如图4所示.需要指出的是LIN 总线和CAN 总线上信息的接收分别由相应的中断程序执行(未在流程图中示出),接收信息保存在相应缓冲区中以备查询;而MC33884的状态信息则由MCU 读出并保存在表示状态的缓冲区中,程序对缓冲区的信息进行查询,处理后生成相应的消息.然后根据需要再生成相应的报文并发送.从节点程序的流程如图5所示.与主节点相比,从节点缺少了CAN 总线报文的处理过程,而是在检测开关变化以及接收LIN 总线数据后直接处理执行器驱动函数.在执行完驱动函数之后,如果总线上持续4s 都没有检测到任何信号,则系统自动进入休眠状态,以起到节省电能的作用,并等待下一次唤醒信号的到来.3　车窗防夹设计3.1　设计要求按照汽车安全标准的要求,电动车窗应当具有自动防夹功能的设计,主要包括以下几个方面:①在车窗关闭时能够检测障碍物的存在;②限制施加于障碍物上的作用力;③电机反向旋转以释放障碍物.此外还要求电动车窗在第一次运行时可以自动学习车窗的长度,并将数据保存在电可擦写可编程只读存储器(EEPROM )内以备日后判断之用.3.2　算法实现图6所示为直流电机模型,其中电机转矩T 与电枢电流i 的关系以及反电动势e 与转速θ的关系如下:T =K t i ,　e =K eθ(1)式中:K t 为电枢常数;K e 为电机常数.691 中　国　工　程　机　械　学　报第6卷　图4　主节点程序流程图Fig.4　F lowchar tofma sternode 图5　从节点程序流程图F i g.5　Flowchar tofsla venode基于牛顿定律与基尔霍夫定律,可以写出以下方程:J θ+b θ=K t i ,　L d i d t +Ri =V -K e θ(2)式中:J 为转动惯量;b 为阻尼系数;L 为电枢电感;R 为电枢电阻;V 为电枢两端电压.故可以得出以下结论:P =T θ=K e i θ∝iθ(3)式中:P 为电机的功率.图6　直流电机模型Fig.6　ModelofDCmotor 定义ΔP =P (t )-P (t -Δt ),由于在堵转时流过电机的电流i 显著增大,故ΔP 的值会比正常运行时高得多,由此可以设置1个阀值,当ΔP 超过该值时判断电机堵转.通过分析功率P的变化而不是单纯分析电流变化,也即通过电流与转速相乘可以将由于摩擦(静态和动态)变化以及机械传动变化所产生的不连续变化加以过滤,以此降低误判概率.4　结论本文的研究表明,将这种基于CAN/LIN 网络的分层网络结构应用到汽车车门控制系统中是切实可行的,不仅在一定程度上降低了成本,同时系统的集成度也有所提高.此外,通过本文所述的防夹算法可以有效地实现防夹判断,并降低误判概率.参考文献:[1]　崔代福,魏学哲,孙泽昌,等.LIN 协议及其轿车车身控制中的应用[J].自动化仪表,2002,17(6):4-6.CUIDaifu,WEIXuezhe,SUNZechang.LIN prot ocolandthea pplicationoncarbod ycontrol[J].AutomationandInstrumentation,2002,17(6):4-6.[]　刘晓明,高青青,熊东基于N LIN 总线的汽车通信网络设计[]微机发展,5,5()LIUX ,G OQ q ,XIONGD D f N LIN2[]M D 2,5,5()791　第2期孙泽昌,等:基于CAN 总线技术的智能车门控制系统 2.CA /J .20018:78-84.iaomin g A in g ing on g.esi gno communicationvehiclenetworkbasedonC A /bus J .icrocom puter evel opment 20018:78-84.。

基于CAN总线的车门控制

再结合ARM2103完成整个自动控制。

关键词：ARM2103 CAN PT2262 PT2272 SJA1000 CTM8251目录第1章概述 (3)第2章总体设计 (4)第3章系统硬件设计 (5)3.11SJA1000模块 (5)3.2CTM8251收发模块 (6)3.3PT2262,PT2272模块 (6)3.4ARM2103模块 (8)第3章系统软件设计 (9)4.1 主程序设计图 (9)4.2 SJA1000程序模块 (10)4.3 ARM控制程序模块 (13)第5章调试和总结 (14)参考文献 (15)第1章概述在当今的社会生活中，电子科学技术的运用越来越深入到各行各业之中，并得到了长足的发展和进步，现场总线是应用于工业现场，采用总线方式连接多个设备，用于传输工业现场各种数据的一类通信系统。

CAN是目前应用最广泛的车载网络，解决了现代汽车中众多的控制与仪器之间的数据交换。

CAN是一种多主方式的串行通讯总线，其设计的规范要求有很高的位速率，高的抗电磁干扰性，并且能够检测出产生的任何错误。

基于CAN总线的门禁系统设计与实现

通讯卡是采用研华公司生产的ＰＣＬ８４１卡，该卡是研华公司比较成熟的产品，
性能可靠，并提供了各种功能函数库，方便后台软件编程。（３）锁具，用－７：１＇１禁控制系统的锁具主要有下列三类：电锁（ＥｌｅｃｔｒｉｃＬｏｃｋ），磁锁（ＭａｇｎｅｔｉｃＬｏｃｋ），电击锁（Ｅ１ｅｃｔｒｉｃＳｔｒｉｋｅＬｏｃｋ）。本文使用磁锁作为其锁具。（４）门磁信号是通过安装在门锁上的传感器获得的，而出门按钮采用是
普通按钮。
２．基于ＧＡＮ总线的门禁系统的设计框架
统的通讯，并以非接触Ｉｃ卡技术实现身份识别。其中，ＣＡＮ总线是一种有效支３．ＯＡＮ智能节点的设计持分布式控制或实时控制的串行通信网络，因其高性能、高可靠性和方便设计等特点，使ＣＡＮ的应用越来越广，被公认为几种最有前途的现场总线技术ｃＡＮ智能节点主要是完成信息的发送与接收，把由门禁主控制器发送过来之一。非接触Ｉｃ卡是上世末本世初才发展起来的一项新的技术，由于其操作的ＲＳ２３２／￣式数据转换成ｃＡＮ协议的数据，并送到ＣＡＮ网络上，同时也把ＣＡＮ网方便、保密性好、数据不易丢失等特点，正在越来越多的系统中得以应用。络上的数据转换成Ｒ￥２３２￣到门禁主控器Ｅ，实现主控部分和服务器的通讯。ＣＡＮ智能节点主要由单片机、ＣＡＮ控制器ＳＪＡ］０００、ＲＡＭ、光电隔离和

基于低速CAN总线的电动车车门控制系统的研制

基于低速CAN总线的电动车车门控制系统的研制随着现代电子信息技术的飞速发展和我国汽车制造业的强劲增长,应用电子
信息技术研制的车门控制系统在汽车中占有十分重要的地位。

目前,国产低档轿
车的车门控制系统都采用点到点的并行连接的电气控制系统,其具有如下缺点: (1)功能的增加会导致电子装置数量膨胀,线束复杂和布线困难,甚至会给设计、
装配、维护等过程造成困难; (2)线路及接头的增加会增添许多安全隐患;
(3)线束重量和占用空间的增加会给汽车制造带来困难。

本文研制了基于低速CAN总线电动汽车的车门控制系统;根据设计原则,提出了设计方案;设计了各控制器单元的硬件电路,并编写了其软件;制定了CAN
总线编码协议;通过对电动汽车的车窗进行分析与测试获得了车窗夹持特征,提
出了车窗防夹控制策略;从硬件和软件的角度进行了系统的电磁兼容性设计,增
强了系统的抗干扰性能;并对整个系统进行了调试和实验研究。

该控制系统
不仅能够实现四个车窗的自动/点动、两个后视镜的点动、四个门锁的开关和室
内灯的本地控制,还能够通过CAN总线实现各受控单元的远程控制,并利用车窗
电机的电流特性实现了车窗的防夹功能。

实验证明该控制系统克服了传统汽车车门控制的弊端,能够达到现代化车门
控制的要求,具有可靠性高、稳定性好、价格低等优点,具有广阔的应用前景。

基于CAN总线的家用门窗自动开关控制系统

相应引脚相连，Ｊ００的ＩＴ接Ａ８Ｓ２的ＩＴ，Ｔ９５ＳＡ１０ＮＴ９５Ｎ０Ａ８Ｓ２
线将信息传送到上位机，制节点与上位机信息交互，制控控
节点在用户在家时接收上位机指令，以便用户根据自己需要
容易忽视家中的窗门是否打开，这给家庭的环境质量带来丁隐患。同时因为天气突然变化，中门窗打开可能给家中带家
来经济损失。本文提出的基于ＣＮ总线的家用门窗自动开Ａ
片ＡＳ２足采片ｔｅ公高密度非易失性存储器技术ｑ９５８ＪｍｌＡ制造，内具仃２６节的随机存储器ＲＭ，Ｋ字节可编程片５Ａ８
Ｆａｈ仔储器，经济实惠的ＲＳｌｓ足ＩＣ微处理器芯片。其主要功
节点、上位机等构成，１系统的基本结构框图。图是
Ａ８Ｓ２的Ｐ．相连，Ｐ片外存储器地址可选中Ｔ９５２０ＣＵ
ＳＡ１０ＣＵＪ００．Ｐ
通过这些地址可对ＳＡ００执行相应的读／操作。Ｊ１０写ＳＡ一０一Ｒ７— 一ＡＥ — 与微处理器Ａ８Ｓ２的Ｊ１４一一Ｄ、加一一Ｈ００的 — ＷＲ、¨一分别ＬＴ９５一０—
度传感器采集天气情况、步进电机控制门窗开关，利用ＣＮ总线作为通信总线与上位机（ｃ机）ＡＰ进行信息传递。实
际应用表明，系统具有实用意义和市场潜力。该关键词：Ａ总线；Ｔ９５；ＣＮＡ８Ｓ２自动控制