基于的汽车防盗系统硬件的实现
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基于MC9S12D64的汽车防盗系统 硬件的实现
周双斌 中山市技师学院,广东中山
528400
镛 一本文介绍了如何利用微控制器MC9S12D6416通过C^N总线实现汽车防盗的原理,并给出了该防盗系统的硬件设
计方法.
美■曩汽丰防益;车用微控制嚣MC9S12D64;RFID射频技术:MC33989
中圈分类号U472
该微处理器实现了RnD射频技术16位器件.设备构成是 在多个标准片外围.包含16位中央处理单元,“K字节Flash EEPROM/4K字节RAM,EEPROM的lK字节.异步串行通信接口 2个.8通道的脉宽调制器1个.串行外围设备接口1个。8通 道IC/OC增强型捕捉计时器1个.分散数字I/O通道29个.8通 道10bit模数转换器2个.分散的与中断和唤醒功能相关的数字I, O通道20个,内部IIC总线1个.CAN2.OA。B软件兼窬模块1个。 MC9S12D64属于完全16hit寻址。外部总线处町以在8bit窄带模 式下工作.1个8hit宽空间可与低功耗系统接口.PLL内置电路 允许功率消耗与性能被凋整列运行衙求相对比较适合的位置。
出现隐患时 恢复运"扁
583.07
18.45
1897.60
83.07
468.89
17.97
12.36
0.5
425.76
7.56
278.27 2()47.32
86.74 2452.57
2961.92
119.99
表4气相色谱试验结果(单位微升,升) 从试验数据可以看出变压器高、低压侧=三相直流电阻值都正 常。变压器在油静置24小时后恢复投用,这样就在不停产的情况
◆考文■ 【1】孙承志,燕田忠.基于PLC两轴运动控制的示教与再现.控 制与检测-65--67.
“(上接第188页)1‘
◆考文t 【l】李志尊.uG N14.0基础应用与范倒解析【柳.北京:机械工 业出版社,2007:173-196. 【2】金涛,童水光.逆向工程技术【嘲.北京:机械工业出版 社,2003:38—57. 【31黄诚驹,李部琴.逆向工程项目式实训教程【姗.北京:电 子工业出版社。2004:13一18.
MC9S12D64微处理器输入引脚状态悬浮不能正确识别微处理 器信息,增加外接电路将输入的引脚降低到0电平。
MC33287的状态监控输出出现抖动现象能够影响微处理器采 集正确结果。我们要引入去抖动电路。系统中采用的去抖动电路 是利用RC电路.这个电路可以使输入引脚拉低起到抗干扰作用, (见图4)去抖动电路(见网5)车门与车灯监控模块电路原理图。
4)系统调试及信号检测界面:包含各电机信号、按钮及传感 器的状态显示。方便系统调试及安装过程的操作.在系统参数界 面中修改相关参数后,可直接在此界面中操作电机观察其运行状 态。
3结论 冲床自动送料装置经过在冲压工厂一段时问使用证明.其性
能稳定.操作简便.很好实现了对板材的自动送料功能。可完全 代替人工送料,大大减轻操作人员的劳动强度。实现冲床送料的 机械化、自动化.提高r劳动安全性。受到了冲压工人的广泛欢迎。
利用MC9S12D64的防盗控制系统功能框图见图l。
在采用微处理器MC9S12D64等时候也不例外。所以必不可少的是 总线驱动器。由MC33989完成这个功能。
2)基础芯片MC33989的介绍与电路设计 MC33989主要是为了汽车ECU而设计,它集成多种功能基 础芯片。在系统中主要是电源调节器与CAN总线驱动器。有电压 调节器2个.高电压输入端口4个.可编程超时与窗口看门狗。 IMh/sCAN总线物理接口.通过MCU接口通信和SPI来支持唤醒 与睡眠功能。 MC33989的CAN总线驱动器的功能正确启动一定要正确配 置微处理器MC9S12D64.的SPI模块设置与MC33959外围电路。 MC33989功能模块以及电路接口见图2。 3)时钟源电路 MC9S12D64的时钟源可以有并联模式和串联模式。根据实际 需求.并联模式具有不需要偏置电阻、石英晶体应力小、电磁辐 射比较小等优点。该系统选择并联模式。具体电路如图3。
与数字化的密码来降低重码率; (3)提高了现场的抗干扰能力我们主要采用车用微控制器
MC9S12D64防盗系统的控制单元确保防盗系统正常运行; (4)提高了防盗系统通信的抗干扰能力主要利用CAN总线与
汽车中央计算机进行通信保证了通信的流畅。
“(上接第184页)“
3)程序仿真界面:包含加工样式选择、加工图形显示.用于 模拟程序运行(见图2);
6)MC33186电机驱动模块(见图6) 7)MC9S12D64的数字地的连接
MCU包含模拟与数字的模块,主要是降低电磁的干扰,数字 均采用星形连接。
8)全世界范围汽车防盗问题备受关注。想解决这个问题我们 必须从高科技防盗技术方面入手,RFID汽车防盗系统具有的优点
如下: (1)瞬间完成身份识别主要采用射频识别技术准确辨别UID; (2)为了提高更好的防盗功能我们对应答器内含唯一UID号
Mc9s12Ⅸ珥工作在多种模式的时候.对硬件的实现上要作 相应正确处理。系统T作处于正常单片机模式.该模式下通过 B●∞N引脚擦写微处理器的Flash。
■∞∞
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二!, 埘
MOTⅥ'
I■丌悄
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、l囊
m、n —:字w宁1I, aq’■ 丰rl∞
ห้องสมุดไป่ตู้
闱5 ’+『l幢1 tj帧朴幢地的I乜培
大多数微处理器不能够提供足够电流驱动CAN的总线.系统
图3 4)复位电路及T作模式选择 双向管脚是Mc9s12D64的RESET管脚.输出表示是否处在 工作状态,输入可控制工作状态。这个管脚连接了众多外部器。 要是不加隔离,在外部器件给出不同状态与该管脚输出和输入不
同状态的时候.电平会产生不确定性。所以在有可能产生冲突结 点的地方加4.7kn电阻。
支●t标识码A
文●■号1674-6708(2010)33—0183—02
随着社会的发展、人们生活水平的不断提高.汽车不再是奢 侈品,越来越成为人们生活中不可缺少的一部分。汽车数量增多。 车辆被盗的数量也逐年上升,这给社会带来极大的不安定闲素。 担心车辆被盗。成为困扰每一位汽车用户的难题。如何解决此类 问题,笔者利用MCgSl2D64和汽车的CAN总线设计出了一种防 盗系统。
1)MC9S12D64微处理器系统:
该微处理器系统采用方案是片内集成CAN控制器.微处理器
选择MC9S12D64。片内集成CAN控制器特点:有较强的抗f扰能 力;在开发过程的时候对CAN控制器操作简便;电路比较简单、 PCB板面积节省;开发周期缩短;对CPU负载较低。片外CAN 控制器特点:灵活使用CAN控制器,配合不同CPU通过接口来 使用:CAN通讯程序能移植到其它节点中I开发多节点、不同徽 处理器和微控制器网络。
档位 高压侧I档 高压侧2档 高_『丘侧3档
低压侧
AB 0.275 0.26 0.24 0.0718
AB 0.275 0.26 0.24 0.0718
AB 0.275 O.26 O.24 O.0718
表3变压器i个档位直流电阻值(单位Q)
气体 CH. C,H. C,H。 C,H, H. CO
CO, 总烃
刚6 lll机冁硇横块I乜路
5)MC33287的电路设计
,I(下转第170页):j
万方数据
变压器供电,随即安排吊芯检查。检查发现,变压器调压开关在用 三档B相触头上有放电痕迹,触头已被烧粘、损坏,变压器油已被 污染。在检修后重新对变压器安排电气试验,分别对变压器三个档 位直流电阻值进行检测,检测数据见表3
下,彻底处理了一起莺大的设备隐患。在变压器恢复投用一段时间 后,再次对新更换的变压器油取油样傲气相色谱试验。气相色谱试 验结果见表4。
从出现轻瓦斯报警后的油样化验结果与恢复运行后的油样化 验结果比较可以看出气体总烃、氢气含量都比较少。因此可以判 断处理后的变压器运行基本恢复正常。
2改进措施
该公司高线投产后进行数次技术改造。用电负荷在不断的增 加。部分变压器运行负荷已接近额定值,几乎没有余量。由于变压 器凋压开关触头过载能力相对薄弱,长时间过载运行容易造成损 坏。对此我公司安排利用检修时间对一般不需要凋压整流变压器 的调压开关进行短接使用。对动力变压器根据日常的负荷大小情 况不同分别指定周期.利用检修安排吊芯检查,对调压开关等部位 做好重点检查并做好详细的记录。
!‘(上接第l∞页)‘f
◆考文簟 【1】石油天然气管道安全监督与管理暂行规定.国家经济贸易 委员会令【2000J第17号. f2】关于切实做好天然气管道保护工作意见的通知.石油化工 部发2006年第8号文件.
万方数据
3结论 通过利用油样的气相色谱和电气试验的全部数据进行综合分 析能够快地判断出变压器运行状态的好坏、是否有故障、故障的 性质以及故障的程度.设备部门将根据综合分析的结果制定相应的 处理方案,从而使设备隐患能及时得到处理,有效地控制重大设备 事故的发生。
“(上接第183页)“
针对汽车应用的是MC33287芯片,它是微处理器与汽车信号 连接的桥梁。利用MC33287对车门和车灯状态进行监视、车辆温 度是否超标进行监控、启动内置CAN总线数据帧的发送与捕捉电 机驱动模块的输入命令。
图1
系统功能模块主要包括:总线通信的(CAN)控制、异步串
行外围通信设备控制(SPI)、车速监测(ECT)、人机交互通信 (SCI)、状态的监控、电机驱动、性能表征、显示和报警、电源监控、 差错控制等以上模块。
总线(CAN)节点指车身内部个个控制单元(Ec奶.利用
(CAN)总线进行通信的时候.除(CAN)控制器自身功能篙要考 虑的还有连入(CAN)总线驱动器硬件设计。
周双斌 中山市技师学院,广东中山
528400
镛 一本文介绍了如何利用微控制器MC9S12D6416通过C^N总线实现汽车防盗的原理,并给出了该防盗系统的硬件设
计方法.
美■曩汽丰防益;车用微控制嚣MC9S12D64;RFID射频技术:MC33989
中圈分类号U472
该微处理器实现了RnD射频技术16位器件.设备构成是 在多个标准片外围.包含16位中央处理单元,“K字节Flash EEPROM/4K字节RAM,EEPROM的lK字节.异步串行通信接口 2个.8通道的脉宽调制器1个.串行外围设备接口1个。8通 道IC/OC增强型捕捉计时器1个.分散数字I/O通道29个.8通 道10bit模数转换器2个.分散的与中断和唤醒功能相关的数字I, O通道20个,内部IIC总线1个.CAN2.OA。B软件兼窬模块1个。 MC9S12D64属于完全16hit寻址。外部总线处町以在8bit窄带模 式下工作.1个8hit宽空间可与低功耗系统接口.PLL内置电路 允许功率消耗与性能被凋整列运行衙求相对比较适合的位置。
出现隐患时 恢复运"扁
583.07
18.45
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83.07
468.89
17.97
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86.74 2452.57
2961.92
119.99
表4气相色谱试验结果(单位微升,升) 从试验数据可以看出变压器高、低压侧=三相直流电阻值都正 常。变压器在油静置24小时后恢复投用,这样就在不停产的情况
◆考文■ 【1】孙承志,燕田忠.基于PLC两轴运动控制的示教与再现.控 制与检测-65--67.
“(上接第188页)1‘
◆考文t 【l】李志尊.uG N14.0基础应用与范倒解析【柳.北京:机械工 业出版社,2007:173-196. 【2】金涛,童水光.逆向工程技术【嘲.北京:机械工业出版 社,2003:38—57. 【31黄诚驹,李部琴.逆向工程项目式实训教程【姗.北京:电 子工业出版社。2004:13一18.
MC9S12D64微处理器输入引脚状态悬浮不能正确识别微处理 器信息,增加外接电路将输入的引脚降低到0电平。
MC33287的状态监控输出出现抖动现象能够影响微处理器采 集正确结果。我们要引入去抖动电路。系统中采用的去抖动电路 是利用RC电路.这个电路可以使输入引脚拉低起到抗干扰作用, (见图4)去抖动电路(见网5)车门与车灯监控模块电路原理图。
4)系统调试及信号检测界面:包含各电机信号、按钮及传感 器的状态显示。方便系统调试及安装过程的操作.在系统参数界 面中修改相关参数后,可直接在此界面中操作电机观察其运行状 态。
3结论 冲床自动送料装置经过在冲压工厂一段时问使用证明.其性
能稳定.操作简便.很好实现了对板材的自动送料功能。可完全 代替人工送料,大大减轻操作人员的劳动强度。实现冲床送料的 机械化、自动化.提高r劳动安全性。受到了冲压工人的广泛欢迎。
利用MC9S12D64的防盗控制系统功能框图见图l。
在采用微处理器MC9S12D64等时候也不例外。所以必不可少的是 总线驱动器。由MC33989完成这个功能。
2)基础芯片MC33989的介绍与电路设计 MC33989主要是为了汽车ECU而设计,它集成多种功能基 础芯片。在系统中主要是电源调节器与CAN总线驱动器。有电压 调节器2个.高电压输入端口4个.可编程超时与窗口看门狗。 IMh/sCAN总线物理接口.通过MCU接口通信和SPI来支持唤醒 与睡眠功能。 MC33989的CAN总线驱动器的功能正确启动一定要正确配 置微处理器MC9S12D64.的SPI模块设置与MC33959外围电路。 MC33989功能模块以及电路接口见图2。 3)时钟源电路 MC9S12D64的时钟源可以有并联模式和串联模式。根据实际 需求.并联模式具有不需要偏置电阻、石英晶体应力小、电磁辐 射比较小等优点。该系统选择并联模式。具体电路如图3。
与数字化的密码来降低重码率; (3)提高了现场的抗干扰能力我们主要采用车用微控制器
MC9S12D64防盗系统的控制单元确保防盗系统正常运行; (4)提高了防盗系统通信的抗干扰能力主要利用CAN总线与
汽车中央计算机进行通信保证了通信的流畅。
“(上接第184页)“
3)程序仿真界面:包含加工样式选择、加工图形显示.用于 模拟程序运行(见图2);
6)MC33186电机驱动模块(见图6) 7)MC9S12D64的数字地的连接
MCU包含模拟与数字的模块,主要是降低电磁的干扰,数字 均采用星形连接。
8)全世界范围汽车防盗问题备受关注。想解决这个问题我们 必须从高科技防盗技术方面入手,RFID汽车防盗系统具有的优点
如下: (1)瞬间完成身份识别主要采用射频识别技术准确辨别UID; (2)为了提高更好的防盗功能我们对应答器内含唯一UID号
Mc9s12Ⅸ珥工作在多种模式的时候.对硬件的实现上要作 相应正确处理。系统T作处于正常单片机模式.该模式下通过 B●∞N引脚擦写微处理器的Flash。
■∞∞
a岫 ●誓叶'州
二!, 埘
MOTⅥ'
I■丌悄
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、l囊
m、n —:字w宁1I, aq’■ 丰rl∞
ห้องสมุดไป่ตู้
闱5 ’+『l幢1 tj帧朴幢地的I乜培
大多数微处理器不能够提供足够电流驱动CAN的总线.系统
图3 4)复位电路及T作模式选择 双向管脚是Mc9s12D64的RESET管脚.输出表示是否处在 工作状态,输入可控制工作状态。这个管脚连接了众多外部器。 要是不加隔离,在外部器件给出不同状态与该管脚输出和输入不
同状态的时候.电平会产生不确定性。所以在有可能产生冲突结 点的地方加4.7kn电阻。
支●t标识码A
文●■号1674-6708(2010)33—0183—02
随着社会的发展、人们生活水平的不断提高.汽车不再是奢 侈品,越来越成为人们生活中不可缺少的一部分。汽车数量增多。 车辆被盗的数量也逐年上升,这给社会带来极大的不安定闲素。 担心车辆被盗。成为困扰每一位汽车用户的难题。如何解决此类 问题,笔者利用MCgSl2D64和汽车的CAN总线设计出了一种防 盗系统。
1)MC9S12D64微处理器系统:
该微处理器系统采用方案是片内集成CAN控制器.微处理器
选择MC9S12D64。片内集成CAN控制器特点:有较强的抗f扰能 力;在开发过程的时候对CAN控制器操作简便;电路比较简单、 PCB板面积节省;开发周期缩短;对CPU负载较低。片外CAN 控制器特点:灵活使用CAN控制器,配合不同CPU通过接口来 使用:CAN通讯程序能移植到其它节点中I开发多节点、不同徽 处理器和微控制器网络。
档位 高压侧I档 高压侧2档 高_『丘侧3档
低压侧
AB 0.275 0.26 0.24 0.0718
AB 0.275 0.26 0.24 0.0718
AB 0.275 O.26 O.24 O.0718
表3变压器i个档位直流电阻值(单位Q)
气体 CH. C,H. C,H。 C,H, H. CO
CO, 总烃
刚6 lll机冁硇横块I乜路
5)MC33287的电路设计
,I(下转第170页):j
万方数据
变压器供电,随即安排吊芯检查。检查发现,变压器调压开关在用 三档B相触头上有放电痕迹,触头已被烧粘、损坏,变压器油已被 污染。在检修后重新对变压器安排电气试验,分别对变压器三个档 位直流电阻值进行检测,检测数据见表3
下,彻底处理了一起莺大的设备隐患。在变压器恢复投用一段时间 后,再次对新更换的变压器油取油样傲气相色谱试验。气相色谱试 验结果见表4。
从出现轻瓦斯报警后的油样化验结果与恢复运行后的油样化 验结果比较可以看出气体总烃、氢气含量都比较少。因此可以判 断处理后的变压器运行基本恢复正常。
2改进措施
该公司高线投产后进行数次技术改造。用电负荷在不断的增 加。部分变压器运行负荷已接近额定值,几乎没有余量。由于变压 器凋压开关触头过载能力相对薄弱,长时间过载运行容易造成损 坏。对此我公司安排利用检修时间对一般不需要凋压整流变压器 的调压开关进行短接使用。对动力变压器根据日常的负荷大小情 况不同分别指定周期.利用检修安排吊芯检查,对调压开关等部位 做好重点检查并做好详细的记录。
!‘(上接第l∞页)‘f
◆考文簟 【1】石油天然气管道安全监督与管理暂行规定.国家经济贸易 委员会令【2000J第17号. f2】关于切实做好天然气管道保护工作意见的通知.石油化工 部发2006年第8号文件.
万方数据
3结论 通过利用油样的气相色谱和电气试验的全部数据进行综合分 析能够快地判断出变压器运行状态的好坏、是否有故障、故障的 性质以及故障的程度.设备部门将根据综合分析的结果制定相应的 处理方案,从而使设备隐患能及时得到处理,有效地控制重大设备 事故的发生。
“(上接第183页)“
针对汽车应用的是MC33287芯片,它是微处理器与汽车信号 连接的桥梁。利用MC33287对车门和车灯状态进行监视、车辆温 度是否超标进行监控、启动内置CAN总线数据帧的发送与捕捉电 机驱动模块的输入命令。
图1
系统功能模块主要包括:总线通信的(CAN)控制、异步串
行外围通信设备控制(SPI)、车速监测(ECT)、人机交互通信 (SCI)、状态的监控、电机驱动、性能表征、显示和报警、电源监控、 差错控制等以上模块。
总线(CAN)节点指车身内部个个控制单元(Ec奶.利用
(CAN)总线进行通信的时候.除(CAN)控制器自身功能篙要考 虑的还有连入(CAN)总线驱动器硬件设计。