汽车CAN总线基础-CAN总线简介

汽车CAN总线基础-CAN总线简介

汽车CAN总线基础-CAN总线简介

1. CAN 的介绍1.1 CAN 是什么CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO 国际标准化的串行通信协议。1.2 CAN 的起源汽车CAN 总线是20 世纪80 年代初德国Bosch 公司为解决现代汽车中众多控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行通信协议。传统汽车线束连接

如图1.21。在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、

低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通

信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,

线束的数量也随之增加。为适应减少线束的数量,通过多哥LAN,进行大量数

据的高速通信的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通

信协议。此后,CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化,现在在欧洲

已是汽车网络的标准协议。现在,CAN 总线的高性能和可靠性已被认同,并被

广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。在汽车上的应用,CAN 节点已经达到最多90 个电子控制节点了。1.1 CAN 的发展史※1983 年,Bosch 开始研究车上的网络技术;※1986 年,Bosch 在SAE 大会公布

CAN 协议;※1987 年,Intel 与Philips 先后推出CAN 控制器芯片;※1991 年,Bosch 颁布CAN2.0 技术规范,CAN2.0 包括A 和B 两个部分;※1991 年,CAN 总线最先在Benz S 系列轿车上实现;※1993 年,ISO 颁布CAN 国际标准ISO-11898;※1994 年,SAE 颁布基于CAN 的J1939 标准;※2003 年,Maybach 颁布带76 个ECU 的新车型(CAN、LIN、MOST);※2003 年,VW 颁布了带35ECU 的新车型Golf;※未来,CAN 总线将部分被FlexRay 所取代,但是CAN 总线将会被持续应用相当长的时间。1.2 CAN 的特性※多主结构依

据优先权进行总线访问;※无破坏性的基于优先权的逐位仲裁;※借助验收滤

大众汽车车载CAN总线系统设计

大众汽车车载CAN总线系统设计 摘要:随着汽车电子技术的持续发展,汽车上越来越多的应用电子设备,电子控制设备的联系更加复杂,而汽车的传统电气系统一般都是采用点对点的单一通信,联系较少,因此,庞大的布线系统之间的联系已经无法满足逐渐复杂的汽车控制系统的要求。 本文以大众汽车车载CAN总线车身控制系统为研究对象,介绍了国际汽车电子技术的现状和发展趋势,与目前主流的汽车网络技术相比,本文分析了目前流行的现场总线的性能及特点,研究了CAN总线的汽车车身控制系统。介绍了系统的硬件设计和开发过程。说明了每个节点的作用,说明了每个模块硬件电路结构。介绍了系统的软件设计和开发过程。该论文讲述了CAN通信模块的通信流程。通过本设计,大众汽车车载CAN 总线车身控制系统可以满足现代车身控制的需要。 关键词:车载网络;大众汽车车载CAN总线;车身控制系统

Volkswagen car CAN bus system design Abstract: with the continuous development of automobile electronic technology, more and more electronic equipment used in automobile, electronic control equipment is more and more complex, the relation between the traditional auto electrical system is mostly single point to point communication, connect with each other very few, so lead to the connection between the huge wiring system has far cannot satisfy the requirement of increasingly complex auto control system. Automobile LAN CAN bus, which are widely used in automotive electronic control system, in order to realize intelligent and networked control part provides effective ways and methods. This topic with CAN bus body control system as the research object, mainly to do the summary of a few aspects: introduce the current status and development trend of international automotive electronics technology, more mainstream in today's automotive network technology, a comprehensive analysis of the current popular features and performance of a variety of field bus, the further study of the CAN bus car body control system. Describes the hardware design and development of the system. According to the actual needs of the system, the design of each module of the system is determined. Detailed introduces the system function of each control node, describes the main control chip peripheral circuit, light control circuit, CAN communication module circuit, wiper control circuit, control circuit, window lock motor control circuit, the switch quantity detection circuit, electric rearview mirror control circuit hardware circuit for each module of the structure. Describes the software design and development process of the system. This article introduces the communication process for the CAN communication module. Key words: car network; vw vehicle CAN bus; Body control system;

汽车CAN总线系统智能节点的设计

汽车ECU电路分析 ECU电路解析 正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和要紧功能是差不多一样的,因此我们以有代表性的BOSCH MOTRONIC系统为例进行ECU的电路分析。 1、BOSCH MOTRONIC系统结构图 BOSCH MOTRONIC系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采纳的差不多上BOSCH电子喷射系统。图5.11为MOTRONIC系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,关于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修差不多上大有关心的。 图11 Motronic系统框图 1-燃油箱;2-燃油泵;3-燃油滤清器;4-燃油压力调节器;5-燃油脉动衰减器;6-电子操纵单元;7-分电器;8-喷油嘴;9-冷起动喷油嘴;10-节气门;11-节气门开关门;12-空气流量计;13-氧传感器;14-热敏开关;15-水温传感器;16-辅助空气阀;17-曲轴位置传感器;18-主继电器;19-燃油泵继电器

在图11中,电子操纵单元作为电控发动机的核心部分,由一8位/16位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit简称ECU。其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、推断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的操纵。那个地点提级的ECU是各种操纵单元的统称,ECM/PCM则是发机操纵模组或动力操纵模组的缩写,是包含于ECU范围之内的。 2、BOSCH MOTRONIC1.3电路分析 汽车电子操纵单元(ECU),不论是BOSCH的MOTRONIC,福特的EEC IV、V,通用的P4、P6等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色,表现为动力更强劲,噪声小,污染低。这是针对发动机系统而言,其他系统也是一样,每个系统都有自己的目标,这就看起来是电视机一样,世界各国生产的电视机,不管是哪个厂家的,差不多上要以接收电视节目为目的。基于如此一种认识,我们能够把ECU抽样化的分成几个部分,见图12所示。

汽车CAN总线系统智能节点的设计

汽车ECU电路分析ECU电路解析 正如在本章开始时我们讲到的,不同厂商的汽车电脑在功能上不是完全相同的,但结构组成和主要功能是基本一样的,因此我们以有代表性的BOSCHMOTRONIC系统为例进行ECU的电路分析。 1、BOSCH MOTRONIC系统结构图 BOSCH MOTRONIC系统在电子燃油喷射系统中极具代表性,国内生产的大部分车型采用的都是BOSCH电子喷射系统。图5.11为MOTRONIC系统框图,在此图中介绍了曲型电子燃油喷射系统的组成,各部分的联系情况,对于更好的了解电脑的工作过程,以至于分析故障与维修都是大有帮助的。 图11Motronic系统框图 1-燃油箱;2-燃油泵;3-燃油滤清器;4-燃油压力调节器;5-燃油脉动衰减器;6-电子控制单元;7-分电器;8-喷油嘴;9-冷起动喷油嘴;10-节气门;11-节气门开关门;12-空气流量计;13-氧传感器;14-热敏开关;15-水温传感器;16-辅助空气阀;17-曲轴位置传感器;18-主继电器;19-燃油泵继电器在图11中,电子控制单元作为电控发动机的核心部分,由一8位/16位单片微机、集成电路和相关电子元件组成,英文表示为Electric control unit 简称ECU。其作用是接收各种传感器送来的信息,以它们进行运算、处理、判断后再发出指令信号,经输出电路进行功率放大后驱动想应的执行单元,从而实现对发动机的各种工况的控制。这里提级的ECU是各种控制单元的统称,ECM/PCM则是发机控制模组或动力控制模组的缩写,是包含于ECU范围之内的。 2、BOSCH MOTRONIC1.3电路分析 汽车电子控制单元(ECU),不论是BOSCH的MOTRONIC,福特的EEC IV、V,通用的P4、P6等,其最终的目的只有一个,让发动机工作的更出色,表现为动力更强劲,噪声小,污染低。这是针对发动机系统而言,其他系统也是一样,每个系统都有自己的目标,这就好像是电视机一样,世界各国生产的电视机,无论是哪个厂家的,都是要以接收电视节目为目的。基于这样一种认识,我们可以把

汽车CAN总线数字组合仪表设计

2010年(第32卷)第1期 汽车工程 AutomotiveEngineering2010(V01.32)No。1 汽车CAN总线数字组合仪表设计木 2010019 曹晓琳1,王登峰1,车晓镭1,倪莹祥1,阮邵范2,宋连彬2 (1.吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春130022;2.四平慧宇仪表电气有限公司,四平136001) [摘要】设计了CAN总线、步进电机驱动、液晶显示驱动和挡位与警示灯控制等仪表核心电路模块,完成了整个组合仪表硬件的研发,并编制了仪表的控制软件。检测结果表明,仪表指针指示正确、稳定,里程、报警和挡位显示准确。 关键词:汽车;CAN总线;数字仪表;设计 DesignofCANBus—basedAutomotiveDigitalClusterInstrument CaoXiaolinl,WangDengfen91,CheXiaoleil,NiYingxian91,RuanShaofan2&SongLianbin21.埘讯University,State研LaboratoryofAutomotiveDynamicSimulation,Changchun130022; 2.脚f昭HuiyuElectricInstrumentCo.,Ltd.,S/p/ng136001 [Abstract]Thecorecircuitmodulesofinstrumentaredesigned,includingmodulesforCANbus,steppermotordrive,liquid-crystaldisplaydriveandgearpositionindicator/alarmLEDscontrol,SOthehardwareandsoft?waredevelopmentofthewholeclusterinstrumentarecompleted.Thetestresultsshowthatthepointersofinstrumentindicatecorrectlyandstably,andthemileage,gearpositionandalarmLEDsdisplayaccurately.Keywords:vehicle;CANbus;digitalinstrument;design 日IJ舀 汽车仪表是汽车工作状态的信息显示中心,是驾驶员与汽车进行信息交流的平台,是保证汽车安全行驶的关键零部件之一…。近年来随着微电子技术、控制技术、网络通信技术的发展,CAN总线协议在车载电控系统中得到了广泛应用,因此汽车仪表可通过CAN总线直接在总线网络上读取所需的输人信号,无须专门布置传感器,从而可使汽车仪表系统得到大大简化,同时也显著降低了仪表的成本。因此,将CAN总线通信应用于汽车仪表已成为发展的必然趋势¨。-。 作者将CAN总线技术应用于汽车数字式组合仪表的开发,使仪表所需的发动机转速、车速、水温、挡位、警示信息等主要显示信号均通过其它车载电控系统的CAN协议接口直接读取,避免现有汽车数字式仪表每个信号均采用传感器到仪表点对点的信号获取与传输方式带来汽车线束多、质量大、故障率高的不足,减少了传感器和汽车线束的数量,降低了仪表成本,提高了系统工作可靠性。设计研制出了CAN总线数字仪表样品,并进行相应的试验验证。 1硬件设计 根据CAN2.0协议,采用4路CAN总线信号,可从CAN总线上接收到来自整车其它电控单元(ECU)的CAN信号,将标识符为240H的数据帧定义为发动机故障、制动器ABS故障、电瓶电量低和安全带未系等4个报警灯;标识符为280H的数据帧定义为转速表和水温表;标识符为2COH的数据帧定义为车速表和里程表;标识符为300H的数据帧定义为挡位信号。 硬件电路以飞思卡尔公司的MC9S12HZ256为 牵吉林省汽车产业发展专项基金(2006003)和长春市科技支撑计划项目(08KZl4)资助。

基于CAN总线的汽车仪表设计

摘要 本设计致力于汽车CAN总线仪表系统的研究,深入讨论了系统的设计思想与实现方法,实现了在LabVIEW开发平台上建立基于CAN总线的虚拟仪表系统。 整个设计分为硬件系统和软件系统两部分。其中硬件系统是以飞思卡尔公司的MC9S12XS128作为微处理器的核心。软件系统是利用C语言编写程序实现两个CAN 节点之间的通讯以及利用LABVIEW编程实现单片机与虚拟仪表之间的通讯。 系统首先构建了一个由两个CAN节点组成的最简单的CAN网络。对两个节点进行软件设计后,来实现相互之间的通讯和数据收发,同时在汽车的CAN应用层协议基础上,上位机节点对接收的CAN报文进行处理,得到虚拟仪表各控件所对应的数据。其中,基于LabVIEW的虚拟仪表系统开发和单片机的C语言编程是本设计的重点和难点。 关键词:CAN总线;汽车仪表;LabVIEW;C语言;单片机

ABSTRACT This paper researches automotive instrument based on CAN bus,deeply discusses the idea and the method of system design and brings forward the approach of design the automotive emulational virtual instrument system on the platform of LabVIEW software. The whole design of hardware system and software system is divided into two parts. One of the hardware system is the MC9S12XS128as freescale's company core microprocessor.A software system is using written in C language program realization of the communication between two CAN node using G language preparation and MCU and virtual instrument LABVIEW realization of the communication between. To construct a system first composed by two CAN node of the most simple CAN network.Two nodes software design,to realize mutual communication and data transceiver, meanwhile in automobile CAN application-layer protocol basis,PC node to receive message processing,CAN get virtual instrument corresponding each control the data. Among them,the LabVIEW virtual instrument based on SCM system development and the C programming language is the design of the key and difficult. Key words:CAN Bus;Automotive Instrument;LabVIEW;C Language;SCM

整车CAN通信设计规范

文件编号: TKC/JS(S)-EV17 文件版本号: 0/A版 安徽天康特种车辆装备有限公司 整车CAN通信设计规范 编制: 审核: 批准: 发布日期:2014年12月22日实施日期:2014年12月22日安徽天康特种车辆装备有限公司

目录

前言 为使本公司整车CAN总线通信设计规范化,参考国际标准化组织协议以及国内外汽车总线总体设计的技术要求,结合本公司物流车开发车型的实际应用环境,编制本整车CAN总线通讯设计规范。本规范满足公司快速发展的需要,并将在实践中进一步提高完善。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部提出。 本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司技术部批准。 本规范主要起草人:李劲松、查德国、和进军 本规范于2015年01月首次发布。

整车CAN通信设计规范 一、说明 范围 本规范规定了安徽天康特种车辆装备有限公司(以下简称“天康”)生产的纯电动汽车CAN通信设计规范。 本规范适用于安徽天康特种车辆装备有限公司设计开发的纯电动汽车的CAN总线通信设计。 如果本标准与其它标准或规范不一致,则按照如下方式处理: 与SAE J1939不一致,遵照本标准执行; 与ECU技术规范不一致,遵照ECU技术规范执行 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本规范的引用成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。 表 1 参考文档 术语和缩写 表 2 缩写

二、物理层 本节详细规定了物理层的需求 相关标准 所有ECU应遵从标准、或者中的相关规定. 物理介质 CAN传输线束应该满足表3描述的参数和如下的条件: CAN线束采用非屏蔽双绞线; CAN_H和CAN_L应该被保护屏蔽包裹,如果天康允许,可以使用不带保护层的CAN 线束; 绞线率:13~58twist/m。 表 3 物理介质参数

汽车CAN总线介绍及案例分析

汽车CAN总线介绍及案例分析 随着汽车行业内竞争白热化时期的到来以及现代汽车工业技术水平的发展和革新,汽车制造厂商对于车载电脑控制网络提出了安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的高要求,各种各样的电子控制系统被开发。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车产业的CAN 通信协议。 CAN是控制器局域网络(Controller Area Network,CAN)的简称,是由研发和生产汽车电子产品著称的德国BOSCH公司开发了的,并最终成为国际标准(ISO11898)。是国际上应用最广泛的现场总线之一。在北美和西欧,CAN总线协议已经成为汽车计算机控制系统和嵌入式工业控制局域网的标准总线,并且拥有以CAN为底层协议专为大型货车和重工机械车辆设计的J1939协议。近年来,其所具有的高可靠性和良好的错误自检测能力受到重视,被广泛应用于汽车计算机控制系统和电磁辐射强、振动强度大的工业环境中。 CAN属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。基于CAN总线设计的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性: 网络各节点之间的数据通信实时性强 首先,CAN控制器工作于多种方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。 缩短了开发周期 CAN总线通过CAN收发器接口芯片82C250的两个输出端CAN-H和CAN-L与物理总线相连,而CAN-H端的状态只能是高电平或悬浮状态,CAN-L 端只能是低电平或悬浮状态。这就保证当系统有错误,出现多节点同时向总线发送数据时,导致总线呈现短路,从而损坏某些节点的现象。而且CAN节点在错误严重的情况下具有自动关闭输出功能,以使总线上其他节点的操作不受影响,从而保证不会出现象在网络中,因个别节点出现问题,使得总线处于“死锁”状态。而且,CAN具有的完善的通信协议可由CAN控制器芯片及其接口芯片来实现,从而大大降低系统开发难度,缩短了开发周期。 已形成国际标准的现场总线

汽车can总线设计

湖南机电职业技术学院 《汽车单片机应用技术》实训报告 题目汽车CAN总线系统智能节点的设计 院系汽车工程系 专业汽车电子1004 学生姓名向杰 指导教师冉成科 完成日期 2012年3月23日

目录 概述 (3) 实训要求 (4) 第一章汽车车载网络系统的组成和原理 (4) 1.1汽车网络技术概述 (4) 1.2 汽车网络技术的作用 (4) 第二章 CAN总线 (4) 2.1 CAN简介 (5) 2.2汽车CAN总线网络系统结构图 (6) 第三章CAN总线的维修与检修 (7) 3.1 故障类型及检测诊断方法 (7) 第四章 CAN总线在汽车领域的应用 (8) 4.1摘要 (8) 4.2 CAN总线技术的应用 (8) 4.3汽车CAN总线节点ECU的硬件设计 (8) 4.4CAN总线在国内自主品牌汽车中的应用 (9) 第五章实训心得 (10)

概述 随着现代汽车中所使用的电子表之间、系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换,如使用普通的线索完成这些数据之间的交换,线索总长可能超过1600m,实现起来是相当困难的。为解决这一问题控制系统和通讯系统越来越多,如发动机电控系统、自动变速器控制系统、防抱死制动系统(ABS)、自动巡航系统(ACC)和车载多媒体系统等,这些系统之间、系统与显示仪,德国的博世(Bosch)公司及几个半导体生产商开发出一种新型的车用控制器——CAN。 CAN 是Controller Area Network 的缩写(以下称为CAN),是ISO 国际标准化的串行通信协议。在当前的汽车产业中,出于对安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的要求,各种各样的电子控制系统被开发了出来。由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同,由多条总线构成的情况很多,线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN,进行大量数据的高速通信”的需要,1986 年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN 通信协议。此后,CAN 通过ISO11898 及ISO11519 进行了标准化,现在在欧洲已是汽车网络的标准协议。 现在,CAN 的高性能和可靠性已被认同,并被广泛地应用于工业自动化、船舶、医疗设备、工业设备等方面。现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持,所以它在汽车领域中运用只会越来越广泛越来越重要。我们作为汽车电子的学习者有必要学好这方面的技术,这样才能顺应汽车高智能化的特点。为自己提升技能。

汽车电子与汽车CAN总线网络实验开发系统的设计

汽车电子与汽车CAN总线网络实验开发系统的设计 PFAutoECU-IV 硬件参数: 1、1个组合仪表单元: 1)核心处理器为16位汽车专用处理器芯片,具备大容量Flash、SRAM, 并具备CAN总线、LCD驱动、微型步进电机驱动接口等,为组合仪表常用处理器; 2)4个指针仪表:发动机转速表、车速表、燃油油量表、发动机冷却液温 度表; 3)多个LED指示灯:远光灯、近光灯、左/右转向灯、发动机故障报警灯 等20余个; 4)段位LCD显示器,指示时间、单次里程数、总里程数等信息; 5)具备程序下载、调试仿真接口; 6)具备1路CAN总线接口,符合ISO 11898-2物理层标准; 2、1个中央舒适系统控制单元: 1)1个无线遥控接收器,并配套无线遥控发射器1个; 2)1路大功率继电器输出接口,用于车内照明灯等用电控制; 3)具备转向灯信号输出接口等多路大功率用电器输出接口; 4)具备8路开关量输入接口(符合汽车使用环境设计),具备软硬件自诊断 功能; 5)具备KWP1281诊断协议所需K-LINE硬件接口; 6)具备程序下载、调试仿真接口; 7)具备1路CAN总线接口,符合ISO 11898-2物理层标准; 3、1个左前门左前组合灯控制单元: 1)5路大功率用电器输出接口,用于车左前灯光控制; 2)具备4路伺服电机驱动接口,用于电动车窗电机、车门门锁电机、后视 镜电机控制; 3)具备8路高开关量输入接口(符合汽车使用环境设计),用于系统功能扩 展; 4)具备8路AD输入接口,用于车锁、车窗控制组合开关输入; 5)具备自诊断硬件电路; 6)具备程序下载、调试仿真接口; 7)具备1路CAN总线接口,符合ISO 11898-2物理层标准; 4、1个右前门右前组合灯控制单元: 1)5路大功率用电器输出接口,用于车右前灯光控制; 2)具备4路伺服电机驱动接口,用于电动车窗电机、车门门锁电机、后视 镜电机控制; 3)具备8路高开关量输入接口(符合汽车使用环境设计),接入右前车窗升 降开关等; 4)具备8路AD输入接口,用于系统功能扩展; 5)具备自诊断硬件电路;

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