CAN总线在汽车领域中的应用
CAN总线在汽车电子控制单元中的应用
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车辆工程技术27车辆技术1 CAN 总线介绍 (1)CAN 总线为多主方式工作,网络上任一节点均可在任意时刻主动向网络上的其它节点发送信息,而不分主从,通信灵活,且无需站地址等节点信息。
(2)CAN 总线采用非破坏性总线仲裁技术,当多个节点同时向总线发送信息时,优先级低的节点会主动退出发送,而最高优先级的节点可不受影响地继续传输数据,从而大大节省了总线仲裁时间,满足实时性要求。
(3)CAN 总线具有点对点、一点对多点及全局广播传送数据的功能。
(4)CAN 总线短帧结构,传输时间短,受干扰概率低,具有极好的抗干扰效果。
CAN 的每帧信息都有CRC 校验及其它校验措施,保证了数据未检出的出错率极低。
万一某一节点出现严重错误,可自动脱离总线,总线上的其它操作不受影响。
(5)CAN 总线只有两根导线,系统扩充时,可直接将新节点挂在总线上即可,因此走线少,系统扩充容易,改型灵活。
(6)CAN 总线的直接通信距离最远可达10km(速率小于5Kbps);通信速率最高可达1Mb/s (此时传输距离小于40m)。
同时,半导体集成电路方面当前已经有众多IC 供应商可以提供高品质汽车级的具有CAN 硬件接口的单片机。
如英特尔、飞思卡尔、菲利普、Microchip、西门子等。
成熟的集成电路制造技术与工艺也是通讯正常工作的基础。
2 总体方案设计2.1 汽车内部的CAN 设计 正是由于CAN 总线具有这些其他通信方式无法比拟的优点,使之成为汽车控制系统的理想总线。
并架设网关将这2个速率不同的2个通信网络连接起来,实现全部节点之间的数据共享。
整个汽车的CAN 通信网络拓扑结构如图1所示。
图1 整车控制系统网络结构示意2.2 CAN 节点的硬件电路设计 节点的微处理器采用Atmel89S52单片机,主要负责CAN 控制器的初始化,完成数据的处理及监控数据的传送。
图2中PCA82C250是CAN 控制器与物理层总线之间的接口。
浅谈can总线在汽车上的应用
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浅谈can总线在汽车上的应用
CAN总线是指控制器区域网络总线,是一种基于串行通信的短距离通信协议,通常应用于汽车电子系统中,使得车辆内部的各种设备可以进行互联,从而实现车辆的智能化控制。
在汽车上,CAN总线可以应用于如下几个方面:
1. 发动机控制:汽车的发动机是最核心的部分,通过CAN总线连接发动机控制模块,可以实现发动机的高效控制,比如更好的加速和燃油经济性。
2. 刹车控制:刹车是汽车行驶中重要的控制部分,通过CAN 总线,可以实现刹车的智能控制,比如自动制动和紧急制动等功能。
3. 灯光控制:汽车灯光是行驶中的重要信号,通过CAN总线连接灯光控制模块,可以实现灯光的自动控制和节能减排,比如自适应大灯等功能。
4. 仪表板控制:汽车仪表板是车辆状态的直观反馈,通过CAN总线连接仪表板控制模块,可以实现多种状态的显示,比如车速、油量、排气等级等。
5. 座椅和空调控制:汽车座椅和空调是车内舒适性的重要组成部分,通过CAN总线连接座椅和空调控制模块,可以实现个性化的控制,比如温度和座位调节等功能。
总的来说,CAN总线在汽车中的应用非常广泛,可以实现车辆内部设备之间的互联和智能控制,从而使得车辆更加安全、节能、环保和舒适。
CAN总线在现代汽车中的应用
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辆中众多的控制和数据交换问题 , 开发出一种现场总线通信结构。它是一种串行通信 网络 , 总线硬件连
接简单 , 良好的可靠性、 有 实时性和性价 比。C AN总线能够满足现代汽车数据通信 的需要 , 正在逐步成
为现代汽车行业 中的事实的标准化总线技术。其特点可概括如下 : ( C N总线为多主方式工作 , 1 A ) 网络上任一节点均可在任意时刻主动向网络上 的其他节点发送信 息, 而不分主从 , 通信灵活 , 且无需站地址等节点信息。 ( C N总线采用非破坏性总线仲裁技术 , 2 A ) 当多个节点同时 向总线发送信息时 , 优先级低的节点会
系 统 ( B )防滑控 制系 统 (S )废气 再循 环控 制 、 A S、 AR 、 巡航 系统 和空 调 系统 等 等 。为 了满 足 这些 子 系统 的 实 时性要 求 , 就必须 对 汽车公 共 数据 实 行 共 享 , 如发 动 机 转 速 、 轮转 速 、 门 踏板 位 置 等 , 每个 控 制 车 油 但
第 2 卷第 3 l 期
邯郸 职 业技 术学 院学报
20 年 9月 08
C N总线在现代汽车中的应 用 A
尹燕 功 பைடு நூலகம்宇成
( . 方工业大学控制工程专业工程硕士 , 1北 北京工业职业技术学院 , 北京 102 2北 方工业大学) 04 ;.
摘
要 : 着汽 车电 器设备和 各 种 自动 控 制设备 在 现代 汽车 上的使 用越 来越 广泛 , 随 传统 的 点对
距离 小于 4 。 0m)
() A 7C N总线上的节点数主要取决于 总线驱动电路 , C N .B 在 A 20 标准 中, 其报文枥…3 -1 '符几乎不受限制 。
2总体 方 案设计
CAN总线及SAEJ1939通讯协议在汽车上的应用
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CAN总线及SAEJ1939通讯协议在汽车上的应用引言:CAN总线是“Controller Area Network”的简称,它是一种经典的控制器局域网络,被广泛应用于汽车电子系统中。
而SAE J1939通讯协议是一种基于CAN总线的协议,用于在专用车辆中实现高级自动化功能。
CAN总线及SAE J1939通讯协议的应用使得汽车电子系统的通讯变得更加灵活、高效,并且可以实现更多的功能。
本文将详细介绍CAN总线及SAE J1939通讯协议在汽车上的应用。
1.1.车身电子控制系统1.2.发动机管理系统1.3.刹车控制系统1.4.底盘控制系统1.5.安全系统SAEJ1939通讯协议是基于CAN总线的协议,它是专门针对专用车辆的通讯标准。
SAEJ1939通讯协议的应用可以归纳为以下几个方面:2.1.丰富的数据传输SAEJ1939协议定义了丰富的数据传输格式和数据类型,可以满足复杂的车辆控制和监测需求。
通过SAEJ1939协议,各个控制模块能够高效地传输和解析各种类型的数据,提高了通讯的灵活性和可靠性。
2.2.灵活的网络管理SAEJ1939协议中定义了网络管理的机制,可以实现网络中各个节点的自动配置和故障诊断。
通过SAEJ1939协议,可以实现网络中各个控制模块的自动发现和连通性检测,提高了网络的可靠性和稳定性。
2.3.高级自动化功能SAEJ1939协议的设计目标之一就是支持高级自动化功能的实现。
通过SAEJ1939协议,可以实现车辆之间的信息交换和协同工作,例如车队管理、自适应巡航控制等功能,提高了车辆的安全性和效率性。
2.4.车辆诊断和维护SAEJ1939协议定义了丰富的诊断和维护功能,可以实现对车辆各个控制模块的远程诊断和维护。
通过SAEJ1939协议,车辆制造商和维修人员可以远程获取车辆的故障信息、传感器数据等,提高了车辆的可靠性和可维护性。
结论:综上所述,CAN总线及SAEJ1939通讯协议在汽车上的应用非常广泛,并且具有很大的潜力。
can接口功能描述
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can接口功能描述【导言】CAN(Controller Area Network,控制器局域网)是一种常用于车载通信系统中的串行总线通信协议,其作用是连接车辆内部的电子设备,实现数据的传输和控制。
CAN接口是汽车电子系统中常用的接口之一,它广泛应用于车辆的信息传输、故障诊断、以及车辆控制等方面。
本文将对CAN接口的功能进行全面、生动的描述,并提供一些指导意义的内容。
【一、CAN接口的功能】1. 数据传输:CAN接口可以实现车辆内部各个电子设备之间的数据传输,包括车身控制单元、发动机控制单元、传感器、执行器等设备。
通过CAN接口,这些设备可以相互交换信息,实现车辆功能的协调和联动。
2. 故障诊断:CAN接口的另一个重要功能是实现车辆的故障诊断。
通过CAN接口,车辆内部的各个电子设备可以向诊断工具发送故障码和状态信息,以便进行故障诊断和修复。
这大大提高了车辆维修的效率和准确性。
3. 车辆控制:CAN接口可以实现车辆的远程控制,通过CAN总线可以向车辆的各个电子设备发送指令,从而实现车辆的控制和操作。
例如,发动机控制单元可以通过CAN接口控制发动机的启停、调速等操作,提高驾驶的便利性和安全性。
4. 数据采集和监测:CAN接口可以从车辆内部的各个传感器中获取数据,并将这些数据传输给电子控制单元进行处理。
通过CAN接口,可以实时监测车辆的各项指标,如车速、油耗、刹车状态等,为驾驶员提供准确和及时的信息。
5. 网络管理:CAN接口还可以实现车辆内部的网络管理,包括节点地址分配、数据的优先级控制和冲突检测等。
通过CAN接口的网络管理功能,可以确保数据的传输准确和稳定性,提高整个车载系统的可靠性。
【二、CAN接口的应用领域】1. 汽车行业:CAN接口是汽车电子系统中最常用的接口之一。
它被广泛应用于车辆的电控系统、信息娱乐系统、安全系统等方面。
通过CAN接口,车辆内部的各个电子设备可以互相通信和协作,为驾驶员提供更多的功能和便利。
can总线案例
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can总线案例
CAN总线(Controller Area Network)是一种用于实时应用的串行通讯协议总线,它可以使用双绞线来传输信号,是世界上应用最广泛的现场总线之一。
以下是一些CAN总线的应用案例:汽车控制系统:CAN总线最初就是为了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。
在现代汽车中,CAN总线已经成为一种标准配置,用于连接各种控制单元,如发动机控制单元、制动系统控制单元、车身控制单元等。
这些控制单元之间通过CAN总线进行实时数据交换,以实现协同工作和优化车辆性能。
工业自动化:在工业自动化领域,CAN总线被广泛应用于各种传感器、执行器、控制器等设备之间的通信。
例如,在生产线上,可以通过CAN总线连接各种PLC、电机控制器、温度控制器等设备,实现自动化控制和监测。
船舶控制系统:在船舶控制系统中,CAN总线也被用于连接各种传感器、执行器和控制器。
由于船舶环境的特殊性,要求控制系统具有高度的可靠性和稳定性,而CAN总线的优秀性能和特点使其成为船舶控制系统的理想选择。
医疗设备:在医疗设备中,CAN总线也被用于连接各种传感器、执行器和控制器,如心电图机、呼吸机、输液泵等。
这些设备之间需要实时交换数据,以确保患者的安全和治疗效果。
以上案例仅供参考,如需更专业的信息,建议咨询CAN总线领域的专业人士或访问相关论坛。
同时,在使用CAN总线进行系统设计时,应充分考虑系统的实际需求和特点,选择合适的通信协议和硬件设备,以确保系统的稳定性和可靠性。
简述CAN总线在汽车仪表中的应用
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简述CAN总线在汽车仪表中的应用现代汽车是一种复杂的机电一体化设备,随着计算机技术和集成电路技术的迅速发展,汽车中各种自动控制的子系统应用日益增多。
为了使各个子系统能协调一致的工作,并且要求其容错性和可靠性更强,在数据交换的信息量增加的情况下却不增加线束的数量,需要将各分布的子系统用网络连接起来以达到降低成本、提高整车可靠性的目的,控制器局域网CAN(ControllerAreaNetwork)——一种串行数据通讯协议在国际上应运而生。
目前许多轿车中的电子电路系统就采用了集中控制CAN数据通讯技术。
1CAN总线简介CAN总线是由德国Bosch公司为汽车的检测和控制系统设计的一种总线式串行通讯网络,也可用于工业过程控制设备和监控设备之间的互联。
在CAN总线以前,为了达到汽车仪表指示器和传感器之间的信息交换和汽车各控制器和各模拟信号或开关型传感器的互联,必须用点到点的连接方式把它们相互连接在一起,电路十分繁杂。
CAN总线的引入解决了这些问题,因为它利用一条串行总线将所有控制系统连接起来,通讯介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。
通讯速率可达1Mbps,传输距离最大可以到40mm。
CAN总线通信接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能。
可完成对通讯数据的成帧处理。
CAN可以多主方式工作,网络上任意节点均可主动向其他节点发送信息,网络节点可按系统实时性要求分成不同的优先级,一旦发生总线冲突,会减少总线仲裁时间。
CAN总线数据段最多为8个字节,可满足汽车控制命令、工作状态及测试数据的一般要求:同时8个字节不会占有总线时间过长,保证了汽车控制及仪表显示的实时性。
正因为CAN总线卓越的特性,极高的可靠性和独特的设计,90年代中期开始就在汽车上得到越来越广泛的应用。
2CAN总线在汽车仪表中的应用一种数据传输式仪表,它包含车速里程、发动机转速、油箱存油量和发动机冷却液温度四个指针式仪表机芯,以及28个报警指示灯、两组LCD数显窗口。
CAN总线与车辆网络控制系统
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CAN总线与车辆网络控制系统随着汽车科技的不断发展,车辆网络控制系统在现代汽车中扮演着越来越重要的角色。
而CAN(Controller Area Network)总线技术,则是车辆网络控制系统中至关重要的组成部分之一。
CAN总线作为一种先进的通信协议,为车辆内部各种控制单元之间的通信提供了高效、可靠的解决方案。
本文将探讨CAN总线技术在车辆网络控制系统中的应用,以及其在提高汽车性能、安全性和可靠性方面的重要作用。
一、CAN总线技术概述CAN总线技术是一种串行通信协议,最初由德国的Bosch公司在1980年代开发。
它采用了差分信号传输和CSMA/CA(载波监听多路访问/碰撞检测)的通信方式,能够在汽车等工业环境中提供可靠的数据传输。
CAN总线主要分为两种速率,即高速CAN(ISO 11898-2)和低速CAN(ISO 11898-3),分别适用于不同的汽车系统和传感器。
二、CAN总线在车辆网络中的应用1. 控制单元通信:CAN总线连接了车辆内部的各种控制单元,如发动机控制单元(ECU)、制动系统、空调控制等,实现它们之间的实时数据交换和通信。
这种分布式的控制架构使得车辆系统更加灵活高效。
2. 数据传输:CAN总线可靠地传输各种类型的数据,包括引擎参数、车速、转向角度等。
这些数据对于车辆的正常运行和驾驶员的驾驶体验至关重要。
3. 网络管理:CAN总线具有自动检测和纠正错误的能力,能够在通信过程中实时监测数据的完整性和准确性,提高了系统的可靠性和稳定性。
三、CAN总线在提升汽车性能和安全性方面的作用1. 实时性能:CAN总线的高速通信能力确保了车辆各个系统之间的实时数据传输,从而提高了车辆的响应速度和性能。
2. 故障诊断:CAN总线可以通过故障码诊断系统快速检测和定位车辆故障,提高了维修效率和成本效益。
3. 安全性:CAN总线具有高度的数据完整性和稳定性,能够有效防止数据的篡改和恶意攻击,保障了车辆系统的安全性。
CAN总线在汽车上的运用
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CAN总线在汽车上的运用CAN总线是Controller Area Network(控制器局域网)的缩写,它是一种多节点通信协议,广泛应用于汽车和工业控制系统中。
CAN总线的运用在汽车领域具有重要的意义,它为汽车提供了高效、可靠、安全的数据通信和控制能力。
首先,CAN总线在汽车上的运用使得车辆的各个电子控制单元(ECU)之间能够进行高效的通信。
如今的汽车中有许多电子系统,例如引擎管理系统、制动系统、安全系统等,这些系统需要彼此之间进行信息交换。
CAN总线提供了高速的数据传输速率和优秀的抗干扰能力,确保了各个ECU之间能够准确、及时地交换信息,从而实现协调的整车控制。
其次,CAN总线还可以降低汽车的线缆复杂度和重量。
以前的汽车中,每个电子系统都需要独立的电线来连接到中央的处理器。
这种布线方式导致了大量冗余的线缆,不仅增加了车辆的重量,还使得维护和修理变得复杂困难。
而使用CAN总线,各个ECU可以通过一根总线来连接,大大减少了线缆的数量和重量,提高了整车系统的可靠性和维修的便捷性。
此外,CAN总线在汽车上的运用还可以提高车辆的安全性。
CAN总线有很高的容错能力,即使在部分节点发生故障的情况下,整个系统仍然能够正常工作。
这意味着即使一些ECU出现问题,其他的ECU仍然可以与之通信和协作,确保车辆的安全运行。
此外,CAN总线还支持数据的冗余备份,确保通信的可靠性和系统的稳定性。
另外,通过CAN总线的数据传输也为车辆的监测和故障诊断提供了方便。
每个ECU都可以通过CAN总线发送自身的状态信息和故障码,这些信息可以集中到诊断工具上进行分析和判断,从而及时发现车辆存在的问题并进行维修。
CAN总线的使用使得故障诊断变得更加快速和准确,减少了对车辆进行实体检查的时间和成本。
另外,CAN总线也为汽车设计提供了更大的灵活性和可扩展性。
新的功能可以通过软件更新的方式添加到车辆中,而不需要对电子系统进行硬件上的改动。
汽车制造商可以通过更新ECU的程序来实现新的功能,这样不仅简化了生产流程,还能够让客户享受到更多的功能。
CAN总线在汽车领域的应用
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ma y c r a ea o td t e C u e h oo . T i a e n l z st ed v lp n n h h a trsiso n n a sh v d pe h AN b stc n lg y h sp p ra ay e h e eo me ta d t ec a ce it fa — r c
W a g W e ha n n i
( e at n fEe t nca dE et cE gn eig h n saA rn uia V c t n la d D pr me t l r i n lcr n ie r ,C a gh eo a t l oai a n o co i n c o
tmoieCAN b stc n lg , a d d s u s si e t t p lc to si u o t e sco . o t v u e h oo y n ic s e n d p h i a piain n a tmoi e tr s v Ke wo d CAN b s a tmoieee t nc ; i tl g n y tm y rs u ; u o t lcr is nel e ts se v o i
制 系统 被 开发 出来 。由于这些 系统 之间通 信所 用 的数
显 的区分 ;具 备利用 信息 内容解 决总线 访 问堵塞 的能 力 ;具备 最优化 的传 输速率 ;节 点 自动 故障诊 断 和节
点 快速成 功访 问总线 的 能力 ;汽 车 C N总 线 能够 随 A 着 数据传 输率 的增加 具备一 定 的可扩充 性等 。 ( ) 字信号 的编 码 。 2数 正确 编码数 字信 号对 于确保信 息可靠 性 传输 ,具 有 重要作 用 。 汽 车局 域 网 数 据 信 号 基 本 采 用 两 种 方 式 :不归 零制 ( R 和 脉 宽 调 制 ( WM) N Z) P 。采 用 不 归
CAN总线的使用
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CAN总线的使用CAN(Controller Area Network)总线是一种多主机、多线程、分散控制系统中常用的实时通信协议,被广泛应用于车载电子、工业自动化、航空航天等领域。
本文将从CAN总线的基本原理、应用场景、使用方法等方面进行介绍。
一、CAN总线的基本原理CAN总线是由以位为基本单元的串行通信协议,其通信原理可以简单概括为:数据发送方通过CAN控制器将数据转换成一系列的数据帧,并通过CAN总线发送给接收方;接收方的CAN控制器接收到数据帧后,将其还原成原始数据。
CAN总线采用了CSMA/CR(Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution)的数据传输方式,即对总线中数据帧的冲突进行检测和解决。
二、CAN总线的应用场景1.车载电子系统中,CAN总线常用于汽车中的各种电子控制单元(ECU)之间的通信。
例如,引擎控制单元(ECU)、刹车控制单元(ECU)、空调控制单元(ECU)等通过CAN总线进行实时的数据交换和协调。
2.工业自动化领域中,CAN总线广泛应用于工业机器人的控制、传感器的数据采集与通信等方面。
CAN总线在工业环境中的抗干扰能力较强,可以满足高噪声环境下的可靠通信要求。
3.航空航天领域中,CAN总线可用于飞机电子设备之间的数据通信,如航空仪表、飞行控制系统、通信导航系统等。
三、CAN总线的使用方法1.硬件部分:(1)CAN总线连接:CAN总线通常使用双绞线进行连接,其中一根线为CAN High(CAN_H),另一根线为CAN Low(CAN_L)。
CAN_H和CAN_L通过终端电阻连接至VCC和GND,即电压分配电阻(VCC上的120欧姆电阻和GND上的120欧姆电阻)。
(2)CAN控制器选择:需要选择适合应用需求的CAN总线控制器。
(3)CAN总线的连接节点:将需要通信的CAN节点连接至CAN总线上,通常通过CAN收发器进行连接。
汽车can总线系统原理、设计与应用
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汽车can总线系统原理、设计与应用汽车CAN总线系统是一种用于车辆内部通信的网络系统,它通过CAN总线将车辆的各个控制单元(如发动机控制单元、制动系统控制单元、仪表板控制单元等)连接起来,实现互相之间的信息交换和协调操作。
CAN(Controller Area Network)总线是一种串行数据通信协议,使用2线制(CAN-H和CAN-L)进行通信。
它具有高可靠性、高抗干扰性和高实时性的特点,适合于车辆等复杂电子系统的通信。
CAN总线系统的设计基本原理是基于分布式控制的思想,即将车辆的不同功能单元分别连接到CAN总线上,通过CAN总线传输信息,实现分散处理和集中协调的功能。
在CAN总线系统中,每个控制单元都有一个唯一的标识符(ID),用于识别发送和接收的数据包。
当一个控制单元发送数据包到总线上时,其他控制单元可以根据ID识别出该数据包是否为自己所需要的,并进行相应的处理。
汽车CAN总线系统的应用非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1. 整车控制:CAN总线系统可以将车辆中的各个控制单元连接起来,实现整车的协调控制,如发动机控制、制动系统控制、驾驶辅助系统控制等。
2. 诊断系统:CAN总线系统可以提供车辆的实时监测和故障诊断功能,通过CAN总线传输相关数据,实现对车辆各个系统的故障检测和排除。
3. 仪表显示:CAN总线系统可以将车辆各个系统的信息传输到仪表板上,实现实时的车辆状态显示,如车速、转速、油量等。
4. 多媒体系统:CAN总线系统可以将音频、视频等多媒体数据传输到车载娱乐系统,支持车载娱乐功能的实现。
总而言之,汽车CAN总线系统在车辆的控制、诊断和通信方面发挥着重要的作用,提高了车辆的性能和安全性,同时也提升了车辆的可靠性和可维护性。
can总线技术及其在汽车仪表中的应用
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CAN总线技术及其在汽车仪表中的应用摘 要 本文首先介绍了CAN总线技术,然后给出了CAN总线技术在以摩托罗拉16位单片机MC9S12为中央控制器的某汽车仪表系统中的应用,并对该系统总体结构及其中CAN通信模块的软硬件设计作了详细说明。
关键词 CAN总线,MC9S12,汽车,仪表0 引言控制局域网CAN (controllerareanetwork)是国际上应用最广泛的现场总线之一,是德国Bosch公司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通讯协议,它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。
比如: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。
CAN是一种多主方式的串行通讯总线,基本设计规范要求有高的位速率,高抗电磁干扰性,而且能够检测出产生的任何错误。
当信号传输距离达到10Km时,CAN仍可提供高达50 kbit/s的数据传输速率。
它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络。
CAN的应用范围遍及从高速网络到低成本的多线路网络。
在自动化电子领域的汽车发动机控制部件、传感器、抗滑系统等应用中,CAN的位速率可高达1 Mbps。
CAN网络具有反映快,可靠度高的特性,应用于要求实时处理的场合,例如汽车刹车防锁死系统安全气囊等。
今天此项通信协议已得到广泛应用,成为现代汽车设计中必须采用的装置,奔驰、宝马、大众、沃尔沃及雷诺汽车都将CAN作为控制器联网的手段。
1 CAN总线的特点及通讯协议1.1 CAN总线的特点CAN总线是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
CAN总线技术在汽车中的应用
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CAN总线技术在汽车中的应用[摘要]本文在分析汽车电子技术现状和发展趋势的基础上,针对国内汽车系统复杂、智能化水平低、可拓展性差的特点,提出了基于高层协议的分布式模块化的can总线技术的汽车局域网结构,并对can通讯的网络、接口电路和软件程序进行设计。
can总线技术的应用将系统配线简单、节省空间和成本,提高了汽车的智能化水平,是汽车通讯技术的首选。
[关键词]汽车通讯技术 can总线系统设计中图分类号:u469.79 文献标识码:u 文章编号:1009―914x (2013)22―0566―011.前言随着汽车技术和电力电子产品不断发展,车用电子设备不断增加,以提高汽车的性能和服务功能,满足人们的办公和娱乐需要,使汽车逐渐从单纯的交通工具演变为“移动办公室”和“移动娱乐室”。
汽车技术的发展主题紧紧围绕着安全、方便、舒适和节能,电子产品的应用也是从这几个方面提高汽车的性能。
汽车中各种功能的不断完善,使汽车电子控制单元越来越多,控制装置的数量和复杂性性也不断增加,庞大的线束不但占去车内有限的空间、增加系统成本,同时也降低了系统的可靠性和可维护性。
传统点对点布线方式已经不能满足汽车技术发展需要,繁琐现场连线正在逐渐被简单的现场总线取代。
而现场总线技术不断发展,使其控制功能、网络管理和系统管理等内容不断扩充,现场总线已超出原有的定位范围,不只是通讯标准和通讯技术,而成为网络系统和控制系统。
can总线作为现场总线的重要成员,其本身也是作为汽车串行数据通讯总线而提出来的,目前can总线已经广泛应用到众多国外汽车品牌上。
本文在分析can通讯技术的原理和特点基础上,设计了can通讯系统的网络结构、接口电路和和软件程序,经过分析可得:can总线技术结构简单、稳定性好、抗干扰能力强,是汽车通讯技术的首选。
2. can总线技术简介2.1.1控制器局域网can(control area network)是1986年德国的rober bosch公司首次提出,并应用于汽车内各种传感器和执行器之间互相通信的一种总线技术。
CAN总线介绍
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CAN总线介绍
CAN总线是一种面向汽车应用的串行总线,它在汽车电子系统中广泛
应用。
它由按照特定标准和规程排列的终端节点组成,每个终端节点都可
以在网络上传输数据。
CAN总线的主要功能是提供高性能的汽车应用,可
以减少汽车电子系统中的电缆数量,减少系统的维护成本。
CAN总线是一种多点总线,它采用平行的几何结构,可以容纳多达
119个节点,每个节点之间由特定的线路相连,形成一个特定的通信网络。
节点以统一的接口与仪表和控制器进行连接,并且采用特定的通信格式进
行数据传输。
在CAN总线中,每个节点都有一个唯一的识别码,以及一些特定的错
误检测和恢复算法,使得数据在传输过程中出现错误的几率很低。
CAN总线技术及其在汽车控制中的应用 (1)
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●CAN报文处理程序设计
CAN协议只关心报文内容,而不必关心报文
的目的地址。因此,下位节点采集数据后或收到数
据发送请求报文后,以广播方式向总线发送报文。
现
当通过滤波验收的数据报文被接收后,将有两 代
种操作方式:一种是中断方式,若接收中断开放位 计
允许,则产生中断;另一种是查询方式,查询接收状 算
态位,DN=I表示接收缓冲区有数据。由于汽车控
然后,根据报文优先级确定报文ID。表1列出 了汽车各电控单元产生及发送的数据类型。
本系统遵循CAN2.0A技术规范,报文采用标 准帧格式进行通信,报文ID长度为11 bit。结合应 用实际,我们最终确定5种报文,并根据优先级高 低分别为它们编制了相应的报文ID,如表1所示。
(3)CAN智能节点的设计 ①上位机节点设计 系统中设置了一个上位机节点,此节点由PC 机和CAN通信适配卡组成。PC机可选用PⅢ800/
引言
CAN总线是德国BOSCH公司在80年代初为 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信总线。由于采 用了许多新技术及独特的设计,CAN总线的数据 通信具有突出的可靠性、实时性、灵活性、开放性等 特点。在国外,CAN总线技术已得到了广泛的应 用,上至卫星,下至工业控制,尤其在汽车工业,如 奔驰、宝马、大众、沃尔沃、雷诺及帕里奥汽车都采 用了CAN总线技术。然而,在国内自主开发的汽车 中。CAN总线技术的应用研究尚处起步阶段。
实时要求。优先级最高的节点,其数据等待时间小 --
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can协议在汽车中的应用场景
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can协议在汽车中的应用场景CAN(Controller Area Network)是一种广泛应用于汽车电子系统的串行通信协议,它的出现极大地促进了汽车电子技术的发展。
CAN 协议具有高可靠性、高带宽、低成本、抗干扰等优点,因此在汽车电子领域得到了广泛应用。
CAN协议在汽车中的一个重要应用场景是车载网络。
现代汽车中的各个电子模块,如发动机控制单元、制动系统、安全气囊系统等,都需要进行信息交换和通信。
CAN协议提供了一种可靠的通信方式,可以实现多个电子模块之间的高效通信。
通过CAN总线,这些电子模块可以共享信息,实现协同工作,提高整车性能和安全性。
CAN协议在汽车中的另一个应用场景是车辆诊断系统。
现代汽车中配备了各种传感器和执行器,用于监测车辆状态和控制各种功能。
当车辆出现故障时,CAN总线可以用于传输故障码和诊断信息,帮助技师准确地找到问题所在。
通过CAN协议,车辆诊断系统可以实现快速、准确的故障诊断,提高维修效率和客户满意度。
CAN协议还在汽车中广泛应用于车身电子系统。
现代汽车中的车身电子系统包括车载娱乐、导航、车载通信等功能。
这些系统需要实时地传输大量的数据,如音频、视频、地图等。
CAN协议提供了高带宽和实时性能,可以满足车身电子系统对数据传输的要求。
通过CAN协议,车身电子系统可以实现多媒体数据的传输和共享,提供丰富的车载体验。
CAN协议还被广泛应用于车辆控制系统。
现代汽车中的车辆控制系统包括发动机控制、制动控制、转向控制等。
这些系统需要实时地接收和发送大量的控制指令和传感器数据。
CAN协议提供了可靠的通信机制,可以确保控制指令的准确传输和实时执行。
通过CAN协议,车辆控制系统可以实现高效、精准的车辆控制,提高行驶安全性和驾驶体验。
CAN协议还被应用于汽车中的安全系统。
现代汽车中的安全系统包括防抱死制动系统(ABS)、电子稳定控制系统(ESC)、碰撞预警系统等。
这些系统需要实时地接收和发送大量的传感器数据,以保证车辆的安全性能。
浅谈can总线在汽车上的应用
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浅谈can总线在汽车上的应用
CAN总线是汽车电子系统中常用的一种总线技术,具有广泛的应用。
CAN总线通过三线式传输方式进行数据通信,可实现多节点通信、数据实时传输和高可靠性。
在汽车上,CAN总线应用于多个方面,包括引擎控制、底盘控制、车身电子和仪表盘控制等。
本文将详细介绍CAN总线在汽车上的应用。
引擎控制
CAN总线可以用于汽车引擎控制,包括点火控制、燃油喷射、排放控制等。
CAN总线能够将各种传感器的测量数据实时传输到控制单元,并快速响应引擎工作条件的变化,以提高发动机性能和燃油经济性。
例如,当发动机冷却液温度过高时,控制单元可以实时调整燃油喷射量和点火时机,以保持发动机稳定工作状态。
底盘控制
CAN总线可用于汽车底盘控制系统,包括ABS、牵引力控制和电子稳定控制等。
CAN总线可以实时监测车轮速度、制动、悬架等信息,并快速响应底盘状态的变化,例如,当车辆在急转弯或溜车时,电子稳定控制系统可以通过CAN总线向ABS传递指令,实时调整车轮制动力和牵引力,实现减速或保持车辆稳定的控制。
车身电子
CAN总线可用于汽车车身电子系统的控制,包括车门锁、安全带预警、雨量感应器、中央多媒体控制等。
通过CAN总线,这些电子组件可以实现相互连接和通信,控制车辆的各项功能,例如,当安全带没有系好时,控制单元可以通过CAN总线向车辆仪表盘发送预警信号,提醒驾驶员注意。
CAN总线可用于汽车仪表盘控制系统。
汽车仪表盘需要实时收集车辆发动机、底盘等各种状态数据,并将其转化为图形显示,以告诉驾驶员车辆的行驶信息。
通过CAN总线,仪表盘可以实现对多个传感器信息的采集和处理,并实时向驾驶员提供相关数据。
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CAN总线在汽车领域中的应用
摘要:本文介绍了can总线的基本知识,并简要介绍了几个基于can总线应用。
应用mcp2510 can控制器和tja1050 can收发器设计一种倒车雷达的can总线智能节点;一种基于can总线嵌入式linux汽车行驶记录仪的设计方法;一种基于can 总线的汽车发动机智能冷却系统的设计方案。
关键字:can总线;嵌入式linux;行驶记录仪;发动机冷却系统;智能控制;:倒车雷达
can总线(can controller area network)其全称为“控制器局域网”意思是区域网络控制器。
它是国际上应用最广泛的现场总线之一。
can总线最早是德国bosch公司为解决现代汽车中众多的电控模块之间的数据交换而开发的一种串行通信协议。
它是一种多主总线,通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维,通信速率可达1mbps,距离可达lokm。
从本质上说,can是一种串行数据通信协议,can协议采用面向比特的数据传输方式。
它符合开放系统互联(osi)国际标准。
但只取其中的物理层和数据链路层,外加一个用户层,目的是提高数据流通速度,满足数据传输的实时性。
can总线由导线、控制器、收发器和终端电阻组成。
导线是采用两根普通铜导线绞在一起的双绞线。
控制器:系统内的每个单元都有控制器,它对收到和发送的信号进行翻译。
收发器:每个控制单
元内都配置收发器,负责接收和发送网络上共享的信息。
终端电阻:整个系统共有两个终端电阻,分别装在系统的两个控制单元内,其作用是阻止can总线信号产生变化电压的反射。
当终端电阻出现故障时,则因为线路的反射影像,控制单元的信号无效。
1、基于车载can总线的倒车雷达智能节点设计
图1给出了一种车载can网络架构的其中一部分,包含6个电控单元,分别为发动机控制模块、车身控制模块、防抱死刹车模块、仪表及倒车雷达。
网络中的每个电控单元都可视为一个节点(node).每个节点均集成有can控制器和can收发器.可通过对报文标识符滤波的设置实现点对点、一点对多点或全局广播的数据接收方式。
2、can总线嵌入式linux汽车行驶记录仪的设计
目前掌握行车状况的手段一般只能通过现场碰撞情况、刹车情况和摄像监控等来进行模糊分析。
这就造成了很多事故无法准确分析、事故责任无法明确,使得驾驶人员会产生侥幸心理,为行车事故埋下了隐患。
汽车行驶记录仪是一种能够精确实时记录汽车行车状况的电子计算设备,以电子计算和控制技术为基础,能为事故分析提供精确的关键数据【2】。
设计的汽车行驶记录仪通过can总线把te一2440ii板的can
总线接口与各个行车状况传感器连接在一起,以实时捕获车辆的行车状况。
te一2440ii板的can总线接口采用了mcp2510和tja1050
分别作为can总线控制器和收发器,以保证can总线数据的传输具有较高的速率和稳定性,保证了行车记录仪对接收行车状况数据实时陛和有效性的要求。
te一2440ii板使用can总线控制器mcp2510是通过spi接口与处理器单元进行通信。
所以can总线驱动程序的设计分别由spi驱动和mcp2510驱动两部分组成。
can总线驱动程序工作原理如图4所示。
在can总线驱动程序中需对接口中断、寄存器地址、时钟、波特率等相关内容进行准确的设置,以保证在linux系统下can总线能够准确高效地传输数据。
3、基于can总线的发动机智能冷却系统的设计本系统利用温度传感器实现对发动机冷却液温度的采集f如图左中l所示,下同),然后把温度信号转变为电压模拟信号,信号通过
运算放大器、采样保持器和a/d转换器将模拟量变为数字量,进行处理。
ecu根据不同的输入信号分析处理,驱动冷却风扇工作,并将检测到的水温通过数字显示电路显示出来,也可以在显示屏或仪表上显示报警信息。
系统的硬件框图如图所示。
发动机温度(冷却液温度)的调节有两极温度限值,本系统以低温90℃、高温103℃为限值,根据相应温度限值,冷却风扇组进行低速运转或高速运转,由发动机控制单元发出指令进行控制(7、8)。
发动机冷却控制过程中通过动力总成can网络采集数据包括发动机温度报警和发动机温度f3),动力总成can网络将这两个信息传给
整车控制单元(6)。
利用上述通过动力总成can网络接收到的信息,整车控制单元采用设定的控制策略,通过can网络发出控制信息给网络中的相应控制单元,控制冷却风扇组。
括冷却风扇组速度控制和冷却风扇组运转请求,这些信息传给发动机控制单元,发动机控制单元再根据这些信息控制冷却风扇组,完成发动机冷却的工作过程。
通过舒适can网络发送的信息为故障信息和报警信息,达些信息将在组合仪表和多功能显示屏上显示(4、5)【3】
控制系统软件的功能是协调好单片机内部资源和外接电路的工作,软件设计的主要任务是使单片机及外围器件按程序设计的功能动作,以满足控制要求。
软件部分主要包括主程序、温度检测子程序、电路驱动子程序、显示子程序等及其它子程序。
4、结束语
can自诞生以来,以其独特的设计思想、优良的性能和极高的可靠性越来越受到工业界的青睐。
其主要应用领域包括大型仪器设备、传感器技术及数据采集系统和工业现场监控系统等。
由于can 总线具有很高的实时性能,因此,can已经在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛的应用。
参考文献:
[1]黄韬,芮晓艳,葛立峰等基于车载can总线的倒车雷达智能节点设计,自动化与仪表2010(7)。
[2]王保华,杨正才.基于arm及can总线的汽车行驶记录仪的
开发[j].仪表技术与传感器,2009,4
[3]崔胜民.现代汽车系统控制技术【m】.北京:北京大学出版社.2008.。