毕业设计方案论证

毕业设计方案论证1、设计课题：基于CAN总线的汽车信号与照明系统设计2、CAN总线与其他总线的区别：（1）其它总线：总线是指计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。

随着信息技术的发展，如今存在多种总线，如FSB总线（前端总线），HT总线（高速串行总线），QPI总线（快速通道互联），DMI总线（直接媒体接口），CAN总线。

FSB总线：是将中央处理器（CPU）连接到北桥芯片的系统总线，它是CPU和外界交换数据的主要通道。

前端总线的数据传输能力对计算机整体性能影响很大，如果没有足够带宽的前端总线，即使配备再强劲的CPU，用户也不会感觉到计算机整体速度的明显提升，目前前端总线CPU 与内存、频率存在冲突。

HT总线：为K8平台专门设计的高速串行总线，现在使用的企业还是很少。

QPI总线：用来实现芯片之间的直接互联。

DMI总线：直接媒体接口。

（2）CAN总线在自动化设施的通讯中，CAN总线具备十分广泛的运用，特别是在智能化、自动化等领域具备更加广泛的应用，而且CAN总线的功能也在不断的改进当中。

当前，CAN总线的研究通常包含下面几方面：1) CAN总线应用系统。

在汽车行业，CAN总线具备十分广泛的应用，世界上许多先进的汽车生产厂商，例如劳斯莱斯、法拉利、保时捷、奔驰等多种品牌的汽车，都运用了CAN总线技术。

由于CAN总线具备十分独特的优势，不仅在汽车行业得到了广泛的使用，还在许多工业智能化、自动化领域取得了很大的进展。

按照工业生产的实际要求，许多公司都以CAN总线为基础开发了功能强大的系统，例如以CAN总线为基础的振动智能检测仪等，在实际工作中都取得了飞速的发展。

2) CAN总线芯片控制。

自从CAN总线被广泛应用于系统的设计当中，许多厂家都设计了能够兼容CAN总线的各种芯片。

例如，1987年，英特尔公司设计的82526 CAN总线芯片，在硬件上首次实现了CAN总线协议。

之后，菲利普公司也开发了PCA82C200 CAN总线芯片，使得CAN总线芯片取得了进一步发展。

随着CAN总线在许多工业领域的广泛运用，CAN总线芯片控制技术的创新也获得了相关行业的广泛关注。

3) CAN总线协议。

自从CAN总线协议在硬件上成功实现之后，许多厂家都在设计各种CAN总线的应用层协议，高速媒体存储单元、时间出发通讯、CAN总线物理层、数据链路层等技术都取得了飞速的发展。

（3）CAN总线的特点：同其他总线技术比较，CAN总线具备下面几个独特的优势[6]：1) CAN总线具备错误状态检测、错误报文重新发送、CRC校验等多种功能，具备比较先进的错误处理与检测机制，使得通讯系统具备更高的可靠性。

如果数据在CAN总线上传输的过程中发生较大的错误，系统就会将输出功能自动关闭，从而防止CAN总线上其他节点受到干扰。

2) 当数据通过多个节点进行传输时，CAN总线能够允许对报文作相应的仲裁，将较低优先级的节点数据传输自动终止，确保更高优先级的节点不受干扰，从而使得通讯时间显著降低，防止出现网络瘫痪的情形。

3) 通过CAN总线对数据作相应的编码，能够不受到节点数量的约束，能够按照标识符的不同对报文的优先级进行确认。

通过CAN总线来传输报文时，运用了具备8个字节的短帧结构，使得数据传输具备更高的传输速率与更强的抗干扰能力。

3.汽车信号与照明系统的组成：汽车信号与照明系统，主要由车内照明系统、自适应前照灯系统与改进的信号照明系统构成，如表2-1。

表2.1 汽车信号与照明系统的基本构成子系统构成部分车内照明系统车门夜间照明灯后视镜照明灯改进的信号照明系统后雾灯转向灯制动灯自适应前照灯系统恶劣天气照明城镇照明乡间照明高速公路照明弯道照明(1) 车内照明系统随着广大群众对汽车安全新与舒适性的要求越来越高，汽车开发商正在加大技术创新的力度，来减轻汽车行驶过程中乘客与司机的压力，车内照明系统也更加完善。

出于对汽车行驶过程中乘客与司机心理方面的考虑，汽车开发商对车内照明系统进行了许多改善，例如：在后视镜中间安置能够发出温和灯光的综合照明灯，在把手处设置照明灯方便夜间车门的开关，在乘客与司机搁脚处设置照明灯，让乘客与司机体会到更加空旷舒适的感觉等。

目前，V olvo汽车就设置了外部照明入口，对车门进行远程控制时，就能够开启内部的信号与照明系统。

这种方法具备很强的实用性，能够方便地开启汽车的辅助照明系统。

实际上，汽车内部照明系统还处于发展初期，照明的控制大多通过手动的方式来进行，而且这方面的政策法规还不多，智能化进展仍然相对缓慢。

(2) 改进的信号照明系统改进的信号照明系统由制动灯、转向灯与后雾灯三个部分构成。

1) 制动灯制定灯是确保汽车驾驶安全、防止事故发生的重要照明系统之一。

过去，制动灯是与制动踏板相连，通过汽车的制动将灯的亮与灭信号传达出来，将汽车是否处于制动状态告知路上的行人与车辆。

随着交通的发展与汽车技术的不断提升，道路上的汽车行驶速度不断增加，越来越多人都拥有了私家车，传统的制动灯已经难以符合当前汽车行驶安全的需要了。

随着科学技术的快速进步，汽车制动灯中引入了先进的智能化技术，使得汽车驾驶的安全性有了显著的提升。

目前，有许多高级汽车都具有ESP系统和ABS系统，通过车辆的行驶速度，对汽车的悬挂、发动机、变速、制动等系统进行更加智能的控制，使得汽车事故的预防有了更加先进的技术保障。

2) 转向灯在汽车转弯的过程中，转向灯能够将汽车的转弯信号告知道路上的行人与车辆，从而提醒行人与其他车辆注意。

在一些狭窄的路段，转向灯也能够起到照明的作用，从而方便司机对障碍物的观察，当同时开启两侧的转向灯时，还能够起到示宽的功能。

3) 后雾灯在雨天或者雾天等可见度较差的天气，后雾灯能够让道路上的行人与车辆看到汽车，所以，通常后雾灯都是采用了具备很强穿透性的光源，大多数汽车使用的是卤素后雾灯，还有一些汽车使用了氙气后雾灯。

但是由于成本较高，大部分汽车只是安装了车后侧的后雾灯。

在尘埃弥漫、雨天、雪天或者雾天等可见度较差的情形下，后雾灯使得道路上的行人与车辆能够更容易发现前方行驶的汽车，安置在汽车后侧，具备比后位灯更强的穿透性。

然而，由于尘埃弥漫、雨天、雪天或者雾天等可见度较差的天气差异较大，恶劣程度也有很大差异，所以，就要求按照天气恶劣程度的不同，及时变换后雾灯的穿透性。

(3) 自适应前照灯系统自适应前照灯系统，是汽车信号与照明系统必不可少的一部分。

自适应前照灯系统具备恶劣天气照明、城镇照明、乡间照明、高速公路照明与弯道照明等多个功能[8]。

1) 恶劣天气照明：该功能通过降雨传感器，来判断挡风玻璃上雨滴的数量，从而能够对驾驶员的可见度作相应的判断，如果驾驶员的可见度降低到了恶劣天气的判断标准，自适应前照灯系统就智能化地开启恶劣天气照明。

这种功能，对于雾天的判断有较大的难度，需要利用照相机成像系统，并采用准确性较高的可见度传感器，从而确保可见度的检测具备更高的精度。

2) 城镇照明、乡间照明、高速公路照明：这三种照明功能，是按照汽车的平均速度作相应的控制的。

当汽车在城市行驶时，通常路面相对复杂，所以光源照射的范围比较广泛，但是由于汽车行驶速度受到限制，所以城镇照明与乡间照明的距离通常较近。

在高速公路上，由于汽车具备较高的行驶速度，因而高速公路照明的距离通常较远。

在运用自适应前照灯系统后，就算路况比较复杂，汽车也能够自动选择最合适的照明方式。

这样，司机就能够对汽车的架势进行更加准确的判断，并在遇到异常情况时及时制定合理的应对策略，降低驾车过程中遇到的各种风险概率，为驾车的舒适性与安全性提供了可能。

3) 弯道照明：汽车行驶在弯道附近时，通过照明器件状态传感器、车身倾斜度传感器、方向盘角度传感器、速度传感器等，自动开启弯道照明功能。

在这项功能中，比较重要的信息是道路的曲率半径，因而，通过方向盘角度传感器与速度传感器，得到汽车两侧车轮速度的相关信息，进而得知前方路面的弯曲状况，是弯道照明功能实现的比较方便、经济的一种方式。

4.方案一汽车信号与照明系统的总体设计图如图4.11。

图4.1 汽车信号与照明系统的总体设计图1) 智能控制策略的设计本文通过对相关标准的分析，对后雾灯、近光灯与远光灯的智能控制策略作了相应的设计，并对车灯作了相应的控制，确保后雾灯、近光灯与远光灯的功能能够符合国家标准的规定。

(2) CAN总线设计本文运用了具备较高可靠性与效率的CAN总线，对参数测量与车灯控制数据进行实时的传输，对CAN总线的硬件部分作了相应的设计，并在硬件的基础上实现了软件的设计[10]。

(3) 中央控制节点的设计作为系统控制的中心，中央控制节点对于CAN总线数据的实时传递是十分关键的。

中央控制节点能够实时将参数测量的数据存储到缓冲区中，对车灯的状态进行实时的监控，如果检测到车灯的开启状态，就按照车灯的开启类型，将测量的参数从缓冲区通过CAN总线传输到相应的车灯控制节点上；如果检测到车灯的关闭状态，就通过CAN总线将关闭命令传出到相应的车灯控制节点上。

(4) 车灯控制节点的设计虽然近光灯与远光灯的控制策略有所差别，但是硬件部分是相同的，而且通过远光灯与近光灯的硬件电路，也能够实现后雾灯的光强控制。

所以，本文分别从角度控制与光强控制两个部分，对车灯控制节点进行设计与实现，其中，运用步进电机实现角度控制部分，而运用放大电路与A/D转换器来实现光强控制部分。

5.方案2传统的汽车车灯布线方式如图5.1图5.1 传统汽车车灯布线方式传统的汽车车灯布线方式，就是一个开关控制一个车灯，随着汽车的发展，车内的线束布局也发生了翻天覆地的变化，这样的的布线已经远远不能满足人们的需求了。

更是占去整车的很大一部分空间，加重了车辆的自身重量并且花费巨大的资金。