基于CAN总线的汽车仪表设计-开题报告
can总线 开题报告
can总线开题报告CAN总线开题报告一、引言CAN（Controller Area Network）总线是一种高可靠性、高实时性的串行通信协议，广泛应用于汽车电子领域。
本文将探讨CAN总线的基本原理、应用场景以及未来发展趋势。
二、CAN总线基本原理1. CAN总线的定义和特点CAN总线是一种多主控制器、多从控制器的串行通信协议，具有高可靠性和高实时性的特点。
它采用差分信号传输方式，能够抵抗电磁干扰和噪声，适用于复杂的汽车电子系统。
2. CAN总线的通信方式CAN总线采用基于事件触发的通信方式，即只有当总线上发生重要事件时，才会发送数据。
这种方式能够减少总线负载，提高通信效率。
3. CAN总线的数据帧格式CAN总线的数据帧包括标准帧和扩展帧两种格式。
标准帧由11位标识符和8位数据组成，扩展帧由29位标识符和8位数据组成。
数据帧还包括控制字段、CRC校验字段和帧结束字段。
三、CAN总线应用场景1. 汽车电子系统CAN总线在汽车电子系统中起到了至关重要的作用。
它可以实现车辆各个部件之间的通信，如发动机控制单元、制动系统、仪表盘等。
通过CAN总线，这些部件可以实时交换信息，提高整车的性能和安全性。
2. 工业自动化CAN总线也被广泛应用于工业自动化领域。
它可以连接各种传感器、执行器和控制器，实现设备之间的高效通信。
通过CAN总线，工业自动化系统可以实现实时监测、远程控制和数据采集等功能。
3. 航空航天CAN总线在航空航天领域也有广泛应用。
它可以实现飞机各个系统之间的数据交换，如飞行控制系统、导航系统和通信系统等。
CAN总线的高可靠性和实时性使得飞机能够快速响应各种复杂的飞行任务。
四、CAN总线的发展趋势1. 高速CAN总线随着汽车电子系统的发展，对CAN总线的通信速率要求越来越高。
目前，已经出现了高速CAN总线，其通信速率可以达到1 Mbps以上。
高速CAN总线可以满足大数据量传输和高实时性的需求。
2. CAN-FD总线CAN-FD（CAN with Flexible Data-Rate）总线是CAN总线的升级版，可以实现更高的数据传输速率和更大的数据传输量。
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ABSTRACTThis 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 MC9S12XS128 as 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目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1课题研究的目的和意义 (1)1.2汽车仪表的发展 (2)1.3CAN总线技术推动汽车仪表的升级换代 (2)1.4研究的基本内容 (3)第2章CAN总线原理 (5)2.1汽车总线 (5)2.2CAN总线 (5)2.2.1 CAN总线简介 (5)2.2.2 CAN总线基本特点 (7)2.2.3 CAN总线通讯介质访问控制方式 (7)2.2.4 CAN总线的物理层设计 (8)2.2.5 CAN应用软件设计原则 (8)2.3汽车的其他总线 (8)2.3.1 LIN总线简介 (8)2.3.2 FLEXRAY总线简介 (9)2.3.3 MOST总线简介 (10)2.3.4汽车总线比较 (11)2.4汽车通讯协议 (11)2.4.1 SAE J1939通讯协议 (11)2.4.2 CAN总线协议 (12)2.5本章小结 (15)第3章汽车智能仪表系统的硬件设计 (16)3.1硬件系统的组成 (16)3.2微处理器的选择 (17)3.3微处理器的介绍 (17)3.4MSCAN总线模块 (18)3.5CAN总线节点的搭建 (21)3.6串行接口电路的设计 (22)3.7按键电路设计 (22)3.8电位计电路设计 (22)3.9本章小结 (24)第4章汽车智能仪表系统的软件设计 (25)4.1LABVIEW简介 (25)4.2下位机主程序流程图 (28)4.3上位机流程图 (29)4.4按键中断函数流程图 (29)4.5CAN总线程序 (30)4.6本章小结 (44)第5章系统测试 (45)5.1整体概述 (45)5.2测试 (46)5.3本章小结 (53)结论 (54)参考文献 (55)致谢 (56)附录A 英文原文 (57)附录B 英文翻译 (64)第1章绪论1.1课题研究的目的和意义传统的汽车仪表只能为驾驶员提供汽车运行中必要而又少量的数据信息。
can总线开题报告doc
can总线开题报告篇一：关于CAN总线的开题报告毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目: 基于CAN总线的化工车间安全监控节点的设计院系名称: 电气与信息工程专业班级:自动化08-1学生姓名: 田玉龙导师姓名: 于浩洋开题时间: XX年3月28日一、课题研究的目的和意义化学工业生产在国民生产中占有重要的地位，与机械、电子、钢铁、纺织等行业相比，由于使用大量的易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物质，所以引起火灾、爆炸或者中毒的危险性很大。
化工生产中使用的设备、生产操作条件也存在着高温、高压，例如石油化工中的脱硫装置压力为15Mp，乙烯裂解温度为800-900℃，也给化工厂带来了极大的危险性。
由于以上各种不安全因素的的存在，化工生产一旦发生火灾、爆炸或者中毒等事故，就会给社会造成巨大的伤害，给企业带来不可弥补的经济损失。
所以，化工生产必须将安全放在第一位，贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，强化安全管理，保护人民财产，保证经济效益的提高。
鉴于以上情况，急需设计一种适合国内化工厂实际情况的一种安全监控设施，满足国内化工生产“安全第一，预防为主”的化工生产车间安全监测节点的设计来增强我国化工生产安全的监测。
化工厂安全指标监测系统是集光电子技术，现场采集技术、微电子技术与计算机技术为一体的高科技产品。
化工厂安全指标检测系统是一套监测化工厂内各生产点位的工业参数实时值的完整系统。
通过对关键参数（压力、温度、液位、流量、功率、频率、各类可燃气体、有毒有害气体、氧气的浓度）的有效监控达到安全生产和保障产品品质的目的。
现场监控电子看板实现参数的采集和显示，并将数据传到服务器。
服务器存储和分析数据，在综合看板上集中显示，并根据预先的配置与设定向相应的设备或部门发出控制或报警提示信号。
服务器还提供数据的查询与分析功能，生成报表，供用户使用。
而采用CAN总线技术对化工厂内每个车间的各个节点的湿度、温度及可燃气体浓度的变化情况都能自动测试，一旦出现异常现象能及时报警，实现对化工车间的生产安全进行监测，减少危险事故的发生。
基于CAN总线的汽车轻便换档执行系统设计的开题报告
基于CAN总线的汽车轻便换档执行系统设计的开题报告一、选题背景当前，汽车行业的发展以智能化、电动化、网联化等为主要趋势，轻量化也成为了汽车设计的一个重要方向。
而作为驾驶员与汽车沟通的重要手段，汽车换挡系统在操作便捷性、舒适性、安全性等方面都有着很高的要求。
为此，研究一种基于CAN总线的汽车轻便换档执行系统已经成为了当前的一个重要研究方向。
二、研究目的和意义设计一种基于CAN总线的汽车轻便换档执行系统，能够增强驾驶员操作体验、减轻驾驶员的操作压力、提高换挡的精准度和舒适度。
同时，由于该系统可以通过CAN总线与其他汽车组件进行通信，还可以为汽车的智能化和电动化等方面的发展提供一定的支持。
三、研究内容1. 系统功能需求分析：对汽车换挡系统的功能需求进行深入分析，包括软件和硬件方面的要求；2. CAN总线介绍：对CAN总线的特点、组成、工作原理等进行理解和总结，为设计基于CAN总线的汽车轻便换档执行系统打下基础；3. 系统硬件设计：基于CAN总线，设计汽车轻便换档执行系统的硬件结构，包括传感器和执行器的选型和连接方式等；4. 系统软件设计：开发汽车轻便换档执行系统的软件，包括控制算法的实现、系统状态监控与调节等；5. 系统测试与验证：对实现的汽车轻便换档执行系统进行功能测试和参数优化，从而验证系统的性能和稳定性。
四、研究方案1. 系统功能需求分析：了解汽车换挡过程的要求，对系统进行需求分析，并制定相应的任务清单和计划；2. CAN总线介绍：对CAN总线的知识进行查阅和学习，理解总线的基本概念、特点和工作原理；3. 系统硬件设计：选购相应的传感器和执行器，根据系统功能需求进行连接布线，完成硬件的设计和调试；4. 系统软件设计：根据系统的硬件结构和功能需求，进行控制算法的编写和软件代码的实现，并实现系统状态监控和调节功能；5. 系统测试与验证：根据任务计划，对实现的系统进行功能测试和参数优化，并在实车上进行验证，验证系统的性能和稳定性。
基于ARM和CAN总线的汽车仪表设计的开题报告
基于ARM和CAN总线的汽车仪表设计的开题报告1.研究背景随着汽车产业的发展和智能化程度的提高，汽车仪表系统也在不断更新和升级。
汽车仪表是汽车最重要的指示装置，用于向驾驶员提供车辆的状态信息，如车速、转速、温度等。
因此，汽车仪表系统的性能和可靠性直接影响到驾驶员的安全和驾驶体验。
目前，ARM架构已经在汽车电子领域占有重要地位。
它拥有高性能、低功耗、可靠性强等优点，广泛应用于汽车控制系统的设计中。
而CAN总线则是汽车电子控制领域中最常用的通信标准。
CAN总线具有可靠性高、通信速率快、抗干扰能力强等特点，已经成为汽车电子控制系统的标准。
基于ARM和CAN总线的汽车仪表系统设计，能够满足现代汽车对于控制能力和可靠性的要求，同时保证仪表系统的稳定运行。
因此，该项目的研究意义和价值十分重大。
2.研究目标本项目旨在设计一种基于ARM处理器和CAN总线的汽车仪表系统，其主要目标如下：（1）实现汽车仪表系统的基本功能，如车速、转速、温度等指标的显示和报警功能；（2）通过CAN总线与其他汽车控制系统进行通信，如发动机控制系统、制动控制系统等；（3）基于ARM架构，实现仪表系统的高效处理和数据处理能力；（4）保证系统的可靠性和稳定性，满足汽车在各种工况下的使用要求。
3.研究内容本项目的研究内容主要包括以下几个方面：（1）汽车仪表系统的硬件设计，包括主控芯片的选型、外设模块的连接与配置，并确保系统的低功耗、高可靠性；（2）汽车仪表系统的软件设计，涵盖系统驱动程序、通信协议、指令集等方面，保证系统性能和稳定性；（3）CAN总线通讯协议的设计与调试，确保汽车仪表系统与其他控制系统的可靠通信；（4）汽车仪表系统的功能测试与优化，检测系统的各项指标是否达到要求，并进行必要的优化；4.研究方法本项目采用实验研究和理论分析相结合的方法，具体如下：（1）通过对市场上现有汽车仪表系统的调研和分析，确定系统设计的基本要求和硬件性能指标；（2）采用ARM实验开发板作为系统的主控芯片，通过外设模块的连接与配置，完成汽车仪表系统的硬件设计；（3）基于uC/OS-II实时操作系统，设计并实现汽车仪表系统的软件功能，包括驱动程序、通信协议等；（4）采用CANoe等工具进行CAN总线通讯协议的设计与调试，保证系统及时准确地接收和发送数据；（5）通过实验验证系统的性能指标及可靠性等，检测系统的各项指标是否达到要求，并进行必要的优化。
基于容错CAN总线的车载多功能显示终端的研究与设计的开题报告
基于容错CAN总线的车载多功能显示终端的研究与设计的开题报告1. 研究背景和意义随着车辆电子技术的不断发展，车载电子系统已经成为现代汽车中不可或缺的一部分。
车载多功能显示终端作为车载电子系统最重要的组成部分之一，具有显示车辆行驶状况、导航、娱乐等多种功能，极大地提高了汽车的安全性和舒适性，得到了广泛的应用和研究。
容错CAN总线是一种自动控制系统所采用的通信协议，具有高可靠性、实时性、高传输速率等优点，广泛应用于汽车、飞机、火箭等自动控制系统领域。
本文旨在以容错CAN总线为基础，设计一种高可靠性、实时性的车载多功能显示终端。
2. 研究内容和方法本文的研究对象为车载多功能显示终端，研究内容包括：（1）容错CAN总线原理和应用：介绍容错CAN总线的基本原理、特点和应用领域。
（2）车载多功能显示终端功能设计：根据容错CAN总线的应用要求，设计车载多功能显示终端的功能，包括车速显示、导航、音响控制等功能。
（3）系统硬件设计：包括车载多功能显示终端的硬件电路设计、电路优化和实现。
（4）软件设计：包括车载多功能显示终端的软件程序设计、软件实现和系统优化。
（5）系统测试和验证：针对车载多功能显示终端的可靠性、实时性、功能完善性等方面进行系统测试和验证。
本文的研究方法包括文献综述、理论分析、实验测试等方法。
3. 预期成果和创新点本文的预期成果为设计出一种基于容错CAN总线的高可靠、实时、多功能的车载多功能显示终端，并实现完整的硬件和软件系统。
该系统具有以下创新点：（1）采用容错CAN总线传输数据，提高了系统的可靠性和实时性。
（2）实现了多种功能，包括车速显示、导航、音响控制等，可满足不同用户需求。
（3）设计了完整的系统硬件和软件，使系统更加稳定、可靠。
（4）对于车载多功能显示终端的设计、开发和测试进行了深入研究，具有一定的指导意义。
4. 研究难点和解决方案本文的研究难点主要包括：（1）容错CAN总线传输的复杂性和可靠性问题。
便携式车辆CAN分析仪设计的开题报告
便携式车辆CAN分析仪设计的开题报告一、研究背景和意义随着汽车电子技术的日趋普及和应用，CAN（Controller Area Network）总线已经成为现代车辆的主要通信方式。
CAN总线标准化、可靠性高、速度快等优点，使得它广泛应用于现代车辆及其配套设备中，如发动机控制系统、制动系统、电力辅助系统等。
在汽车维修、诊断、调整等方面，CAN总线已经成为不可或缺的一部分。
因此，对于CAN总线通信协议的研究和开发，以及CAN总线诊断仪器的设计与开发，具有重要的现实意义和应用前景。
二、国内外研究现状目前，国内外已有多篇文献涉及到CAN总线分析仪的设计和研究。
例如国内某高校已经开发出了基于MSP430和CAN总线的汽车CAN分析仪。
国外也有很多公司和研究机构开发了类似的产品，如美国的Vector 公司、德国的Bosch公司、瑞典的Kvaser公司等。
这些分析仪的主要功能包括CAN通信数据的监测、分析、储存、发送等，具有可靠性高、稳定性好、操作简便等特点。
三、研究内容和方法本课题旨在设计一款便携式车辆CAN分析仪，能够监测、分析、储存和发送CAN通信数据。
具体研究内容包括：1. CAN总线通信协议的研究与分析；2. 硬件平台的选型和设计，包括主板、屏幕、按键、存储器、通信模块等；3. 车辆CAN通信数据的采集和解析算法的设计与实现，能够实时监测CAN总线上的数据，并对数据进行分析处理；4. 分析仪的软件设计与开发，包括人机界面设计、数据存储优化、通信协议的开发等；5. 实验测试和性能评估，验证设计的合理性和可行性。
研究方法主要采用文献调研、实验测试和软件开发等方法，其中重点是软硬件的设计和开发。
四、预期成果和创新点本课题的预期成果是设计出一款功能齐全的便携式车辆CAN分析仪，能够满足车辆维修、调整、诊断等方面的需求。
同时，该分析仪具有以下创新点：1. 采用便携式设计，适用于各种场合和工作环境；2. 具有多种通信方式，支持WIFI、蓝牙等多种方式；3. 能够实时显示车辆CAN总线上的数据帧，并对数据进行快速分析和处理；4. 通过数据存储和后期分析，对车辆故障进行更为准确的定位和解决。
CAN总线及其在三轴试验仪上的应用研究的开题报告
CAN总线及其在三轴试验仪上的应用研究的开题报告一、研究背景随着汽车工业的不断发展，越来越多的汽车制造商致力于提高汽车的安全性能和舒适性，而三轴试验仪作为一种重要的测试仪器，被广泛应用于汽车制造业。
而CAN总线作为一种常见的汽车电子通讯协议，已经成为了汽车测试仪器中的重要部分。
本文将会研究CAN总线协议及其在三轴试验仪上的应用。
二、研究目的旨在探究CAN总线协议的特点，以及其在三轴试验仪中的应用。
通过对CAN总线协议在三轴试验仪中的应用进行分析，探讨其在应用过程中可能存在的问题，并提出相应的解决方案。
三、研究内容1. CAN总线协议的特点及其在汽车行业的应用2. 三轴试验仪的工作原理及其在汽车行业中的应用3. CAN总线在三轴试验仪中的应用4. CAN总线在三轴试验仪中的问题及解决方案四、研究方法本文将采取文献研究法和实证研究法相结合的方式进行研究。
首先进行文献研究，了解CAN总线协议及其在汽车行业中的应用，以及三轴试验仪的工作原理及其在汽车行业中的应用。
然后结合实际案例研究CAN总线在三轴试验仪中的应用，探讨其中可能存在的问题，并提出相应的解决方案。
五、研究意义本文研究CAN总线协议及其在三轴试验仪中的应用，可为汽车测试仪器的开发提供参考。
同时，研究CAN总线在三轴试验仪中存在的问题及其解决方案，有助于提高三轴试验仪的测试效率和精度，为汽车制造企业提供更好的技术支持。
六、预期成果研究CAN总线协议及其在三轴试验仪中的应用，并提出相应的解决方案，撰写相关论文并进行学术交流，为汽车测试仪器的开发提供参考。
七、进度安排及预算本文的预计完成时间为一年，预计研究经费为X万元。
具体进度安排如下：第一阶段（2个月）：文献调研第二阶段（4个月）：三轴试验仪的工作原理和CAN总线协议的应用研究第三阶段（4个月）：CAN总线在三轴试验仪中的应用问题分析及解决方案第四阶段（2个月）：论文撰写和学术交流八、参考文献1.钟建强,袁国良.汽车总线技术系统[M].北京:清华大学出版社,2011.2.肖伟男,林国明.汽车电子与汽车电子控制系统[M].北京:机械工业出版社,2016.3.胡凯.汽车磨损耐久性试验原理与方法[M].北京:北京理工大学出版社,2019.。
基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统的应用研究的开题报告
基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统的应用研究的开题报告一、研究背景及意义随着汽车产业的不断发展，车辆的安全性、舒适性及智能化水平成为越来越重要的指标。
在此背景下，车载虚拟仪表显控系统逐渐成为智能化汽车的主流发展方向之一。
该系统通过使用集成电路和CAN总线技术实现数据的数字化处理和实时监测，不仅提高车辆性能、安全性和舒适性，同时还优化了驾驶员与车辆之间的互动和交流，实现更加智能化和人性化的交互体验。
本次研究旨在开发一种基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统，从而提高驾驶员的使用体验和安全性。
二、研究内容及方法本次研究将基于CAN总线技术，设计并实现基于数字化处理的车载虚拟仪表显控系统。
具体研究内容包括：1.系统设计。
对车辆内部传感器进行数据采集，并将采集到的实时数据通过CAN总线传输到虚拟仪表系统中。
设计虚拟仪表显控系统的界面和交互模式，使其满足驾驶员的使用需求和人机交互特征，同时提高驾驶员对车辆数据的实时监测和控制能力。
2.系统实现。
开发虚拟仪表系统的软件代码，并通过集成电路和CAN总线技术实现数据的数字化处理和实时监测。
在实现过程中，需要考虑到数据的准确性和实时性，并保证虚拟仪表系统的稳定性和可靠性。
3.系统测试。
对系统的功能进行测试，在不同的驾驶场景下进行测试并收集数据，以验证系统的效果和稳定性。
本次研究将采用理论分析和实验研究相结合的方法进行，通过对CAN总线技术的深入研究和理论分析，开发出基于数字化处理和CAN总线技术的车载虚拟仪表显控系统，并对其效果进行实验测试。
三、预期成果本次研究预计可以设计并实现一种基于CAN总线的车载虚拟仪表显控系统，从而提高驾驶员的使用体验和安全性。
同时，通过验证实验，可以清楚地了解到本系统更加优秀的性能和更高的实时性能。
四、研究进度安排本次研究将会按照以下的进度安排进行：第一阶段（1-3月）：对CAN总线技术进行深入研究及理论分析，以及进行虚拟仪表显控系统的架构设计；第二阶段（4-6月）：进行虚拟仪表显控系统的软件代码开发和CAN总线技术的具体实现；第三阶段（7-9月）：对系统进行测试和数据分析，进行调试和优化；第四阶段（10-12月）：撰写系统研究报告和论文，整理数据结果和结论，进行资料整理和总结。
基于CAN总线的电动汽车通信显示系统的研制的开题报告
基于CAN总线的电动汽车通信显示系统的研制的开题报告一、项目背景及研究目的随着电动汽车的普及，电动汽车通信显示系统已经成为一种趋势。
CAN 总线作为电动汽车的主要控制总线，能够实现多个设备和传感器之间的高效通信，因此本项目旨在开发一种基于CAN总线的电动汽车通信显示系统，实现电动汽车内部各个设备之间的高效通信，并提供相关信息的显示。
二、技术路线及研究内容本项目主要采用CAN总线通信技术和嵌入式系统设计技术，设计电动汽车通信显示系统，其主要研究内容包括：1. CAN总线通信协议的研究及设计2. 嵌入式系统的设计与实现3. 电动汽车内部各个设备的信号采集和数据处理4. 通信数据的处理和显示控制5. 系统测试及性能优化三、研究成果及应用价值本项目研究成果包括一套基于CAN总线的电动汽车通信显示系统原型，具有以下特点：1. 实现了电动汽车内部各个设备之间的高效通信2. 提供了实时监测电动汽车的重要参数和状态的功能3. 可以有效地诊断车辆故障和提高驾驶安全性4. 具有良好的扩展性和可靠性，方便进行二次开发和升级该系统的应用具有重要的现实意义和价值，可以广泛应用于电动汽车的研发及生产、驾驶人员的驾驶辅助系统、电动汽车维护和诊断等领域。
四、预期实施计划及可行性分析本项目的实施计划如下：1. 方案设计：2周2. 原型开发：12周3. 系统测试：2周4. 性能优化和改进：2周总计18周。
本项目的可行性主要体现在以下几个方面：1. 技术要求：本项目涉及到的技术为现有的成熟技术，且团队有丰富的相关经验和技能，能够保证项目的实施质量。
2. 市场需求：随着电动汽车的普及，相关技术的需求量逐渐增大，市场空间广阔。
3. 资金支持：本项目所需投入的资金较少，对投资方的压力较小。
因此，本项目具有良好的可行性和发展前景。
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毕业设计（论文）开题报告
学生姓名系部汽车与交通工程学
院
专业、班级
指导教师姓名职称教授从事
专业
车辆工程是否外聘□是□
√否
题目名称基于CAN总线的汽车仪表设计
一、课题研究现状、选题目的和意义
（一）研究现状
随着汽车中电子部件数量的增加, 线束与配套接插件的数量也在成倍上升。
在1955年平均一辆汽车所用线束的总长度为45米,而到了今天,平均一辆汽车所用线束的总长度却达到了6千米。
线束的增加不但占据了车内的有效空间、增加了装配和维修的难度、提高了整车成本,而且妨碍整车可靠性的提高。
这无形中使汽车研发进入了这样一个怪圈: 为了提高汽车的性能而增加汽车电器, 汽车电器的增加导致线束的增加, 而线束的增加又妨碍了汽车可靠性的进一步提高, 因此就要有一种新的连接技术来代替传统的线束。
1、国外CAN总线发展现状
德国Bosch公司CAN总线正是在这样的环境下应运而生的。
CAN总线是一种现场总线,通讯线可以是一根双绞线、同轴电缆或光导纤维, 将各种汽车电子装置连接成为一个网络。
它可以有效地支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
在这个系统中,各控制装置独立运行,控制和改善汽车某一方而的性能, 同时可为其他控制装置提供数据服务。
以分布式控制系统为基础构造的汽车车载电子网络系统, 由于CAN总线具有通信速率高、可靠性好、连接方便、多主站点、通讯协议简单和性价比高等突出的优点,如今,CAN总线现已成为汽车电子控制装置之间通信的标准总线, 在汽车分布式控制系统中得到了广泛的应用。
同时,CAN总线得到Freescale、Intel、Philips等著名半导体器件生产厂家的广泛支持,他们纷纷推出了CAN接口芯片与直接带有CAN接口的微控制器(MCU)芯片, 如Intel公司的82527等。
因此在接口芯片技术方面,CAN已遥遥领先于其他的现场总线,正逐步形成系列。
到目前为至,世界上已拥有20多家CAN总线控制器芯片生产商,110多种CAN总线协议控制器芯片和集成CAN总线协议控制器的微控制器芯片。
CAN总线是一种极适于汽车环境的汽车局域网, 在现代汽车设计中,CAN已经成为了必须采用的装置,奔驰、宝马、大众、雷诺汽车都将CAN总线作为控制器联网的手段。
在国内汽车工业中, 一些引进车型, 如大众的帕萨特和POLO、丰田“花冠”,福特嘉年华等中档车中CAN总线技术得到了广泛的应用。
但自主品牌汽车产品总线技术的应用目前基本上处于概念设计和原理样机试验阶段。
目前,国外的汽车总线技术已经成熟,采用总线系统的车辆有BENZ、BMW、RORSCHE、ROLLSROYCE、JAGUAR、VOLVO等。
国内完全引进技术生产的奥迪A6车型已于2000年起采用总线替代原有线束,帕萨特B5、BORA、POLO、FIATPALIO和SIENA 等车型也都不同程度地使用了总线技术。
此外,部分高档客车、工程机械也都开始应用总线技术。
2、我国CAN总线动态
总线系统对于汽车行业, 特别是对于我国的汽车行业来说还是一项新生事物,总线系统和传统汽车电器有着本质的不同。
从研发、应用和维护出发, 为整车提供一个安全可靠的总线系统,以达到以“X～BY～WIRE”的目标还需要业界付出长期的努力。
为了加速我国汽车总线技术的标准化进程, 在“十五”期间,科技部连续五年支持电动汽车总线通信协议方面的研究工作,国家汽车标准化组织也成立了《商用车控制系统局域网络(CAN总线)通讯协议》起草小组。
其中电动汽车总线通信协议以J1939为基础,并针对电动汽车的特点进行了补充。
根据目前得到的信息,《商用车控制系统局域网络(CAN总线)通讯协议》是完全基于J1939的,同时国内一些单位也研发出符合J1939的汽
车智能零部件。
02年中国首辆CAN网络系统混合动力轿车在奇瑞公司试装成功, 并进行了初步试运行, 这标志着中国在混合动力轿车项目上取得突破性进展;2008年深圳航盛公司去年推出了第一款带CAN总线的车载CD/MP3播放器, 该产品具有AM/FM收音功能、CD/MP3播放功能,带CAN BUS 总线、蓝牙免提接口、中文显示及数字信号处理芯片,音质优美动听。
该产品结构设计独特,获得国家发明专利。
我国的CAN总线时代正在来临。
（二）选题的目的、意义
在CAN 总线技术的基础上，研究和设计了一款CAN 总线汽车仪表。
该仪表通过编程实现数据接收、处理以及显示。
该设计利用CAN 总线将仪表纳入整个车身网络，通过对CAN 总线数据的读取、处理和显示，实时反映车辆工况。
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、水温等主要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。
二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题
（一）研究的基本内容
1、虚拟仪表的设计
2、在硬件设计中根据系统功能选择合适的PC机、CAN总线控制器和外围电子元器件
3、通过C语言编程实现CAN总线数据的收发任务
（二）拟解决的主要问题
1、CAN总线硬件系统的搭建
2、信号产生的方法
3、虚拟仪表的显示程序
三、技术路线（研究方法）
1、调查研究，收集资料
2、CAN总线理论分析
3、构架出系统功能结构图，选取合适
的PC机、CAN总线控制器和外围电
子元器件
4、通过单片机及外围元器件实现对车
速信号、转速信号、油量信号、水温
信号的模拟
5、用C语言对CAN总线收发程序进
行编写
6、LABVIEW编程，完成虚拟仪表的
设计
7、试验
四、进度安排
（1）熟悉任务书，了解相关信息，准备资料，填写开题报告：第1~2周（3月1日~3月13日）（2）CAN总线理论分析：第3~4周（3月14日~3月27日）
（3）硬件的选择：第5周（3月28日~4月3日）
（4）信号处理：第6~7周（4月4日~4月17日）
（5）C语言编程：第8~10周（4月18日~5月8日）
（6）虚拟仪表的设计及程序编写：第11~12周（5月9日~5月22日）
（7）进行试验：第13周（5月23日~5月29日）
（8）毕业论文修改不足：第14~16周（5月30日~6月19日）
（9）准备答辩：第17周（6月20日~6月26日）
五、参考文献
[1]李涵武，赵雨旸.汽车电器与电子技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社, 2006.
[2](法)胡思德(Daniel ROUCHB).汽车车载网络(VAN/CAN/LIN)技术详解[M].北京:机械工业出版
社, 2006.
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[4]秦贵和.车上网络技术[M].北京:机械工业出版社,2006.
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[17]SAE J1939 Recommended practice for a serial control and communication vehicle network
[S]. Society of Automotive Engineers，2000.
六、备注
指导教师意见：
签字：年月日。