毕设-基于can总线的停车引导系统设计
毕业设计--基于CAN总线的汽车电器网络设计(含外文翻译)
毕业设计基于CAN总线的汽车电器网络设计摘要随着社会的发展，汽车逐渐成为人们生活中不可缺少的交通工具。
电子装置在汽车上的使用使汽车的驾驶更加舒适安全。
为了满足人们对于汽车性能越来越高的要求，汽车上装备的电子装置、控制单元也在不断增加，传统的线束已远远不能满足复杂的控制系统要求。
汽车CAN总线技术的引入给汽车电子控制技术带来了新的飞跃。
CAN总线技术不仅满足了车身控制的功能要求，而且可以降低成本、简化车身冗余线束。
本文提出了一种基于CAN总线的汽车电器网络的设计方案。
设计中采用了ATmega128作为主控制器，CAN模块电路主要采用了CAN总线控制器SJA1000、总线驱动器PCA82C250以及高速光耦6N137，通过ATmega128控制工作在PeliCAN 模式下的SJA1000实现各ECU单元之间的通信。
文中完成了系统软件开发，并在CAN2.0B通信协议以及车用CAN协议（SAEJ1939）的基础上制定了基于车身控制模块的应用层协议；同时，为保证系统能够稳定、可靠地工作，文中针对系统工作中可能出现的干扰因素进行了分析，并进行了软硬件的抗干扰设计。
通过联机调试，验证了整个系统通信的可靠性，该网络能够较好地达到车内总线对于信号传输的实时性与稳定性的要求。
关键词：CAN总线；控制网络；电子控制单元；数据采集；数据传输ABSTRACTWith the development of society, automobiles play a very important role in people’s daily life, and the electronic devices equipped in the vehicle make the driving more comfortable and safe. With the electronic device in vehicle increasing continuously, the traditional wiring harnesses can not satisfy the complex functions of the control system. As the CAN bus introduced into vehicle control system, great progress has taken in the areas of vehicle electron. By adopting CAN bus, the function of vehicle body control system is satisfied perfectly, the cost is decreased, and the redundant wiring harnesses are cut down.A vehicle electrical network design based on CAN bus is brought forward in this paper to achieve the data transmission of the electric control units (ECU). In this design, the main controller uses ATmega128. The hardware circuit of CAN bus communication module adopts CAN bus control chip SJA1000, bus driver PCA82C250 and high-speed optical coupler 6N137. ATmega128 completes the data transmission of ECU through controlling SJA1000 which works on the PeliCAN mode.Following，the software designs are discussed, and the CAN communication protocol of application layer which matches the vehicle body control system is constructed based on CAN2.0 protocol and SAEJ1939 protocol. Furthermore, some anti-interference measurements are put forward to ensure the stability and reliability of the system.The experiments confirm the overall system communication is reliable, and the signal transmission inside the CAN bus achieves the requirements of real-time and stability.Key words：CAN-BUS; Control Network; Electric Control Unit; Data acquisition;Data Transmission;目录第一章绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2当前国内外汽车CAN总线的研究情况 (1)1.3研究汽车CAN总线网络的目的和意义 (1)1.4课题主要内容 (2)第二章 CAN总线通信原理 (3)2.1 引言 (3)2.2 CAN 总线协议的性能特点 (3)2.3 CAN 节点的分层结构 (4)2.3 报文传送及其帧类型 (5)2.3.1 数据帧 (6)2.3.2 远程帧 (8)2.3.3 出错帧 (8)2.3.4 超载帧 (9)2.4 基于CAN2.0B 应用层协议的制定 (10)2.5本章小结 (11)第三章系统整体结构设计 (12)3.1系统整体框图 (12)3.2 系统ECU框图 (12)3.3 CAN控制器SJA1000 (13)3.3.1芯片SJA1000概述 (13)3.3.2 SJA1000的内部结构以及在系统中的位置 (14)3.3.3 CAN控制器SJA1000的几个控制模块 (15)3.4CAN总线驱动器PCA82C250 (16)3.4.1 CAN总线驱动器PCA82C250概述 (16)3.4.2 PCA82C250结构框图及基本功能描述 (16)3.5本章小结 (18)第四章 CAN总线网络硬件设计 (19)4.1 整体方案确定 (19)4.2 CPU控制电路 (19)4.3 CAN模块电路 (21)4.4 DS18B20温度采集模块 (22)4.5 显示模块 (23)4.6电源模块 (23)4.7系统JTAG调试 (24)4.8按键信号采集接口电路 (25)4.9 液位检测模块 (25)4.10汽车车灯控制器设计 (26)4.11电路板设计时注意事项 (27)4.12本章小结 (27)第五章 CAN总线网络软件设计 (29)5.1 CAN总线系统智能节点的软件设计 (29)5.1.1初始化过程 (29)5.1.2报文发送过程 (30)5.1.3报文接收过程 (32)5.2 系统网络控制 (34)5.3 系统整体流程图 (34)5.3.1 主站流程图 (34)5.3.2 从站流程图 (35)5.4 超声波传感器检测液位流程 (35)5.5 温度采集流程 (36)5.6软件的抗干扰分析 (37)5.7本章小结 (39)第六章系统调试 (40)6.1系统硬件调试流程 (40)6.2系统软件调试流程 (40)6.3系统调试结果 (41)6.3.1 从站1温度采集 (41)6.3.2 从站4液位测量 (41)6.3.3 CAN通信测试 (42)6.3.4 显示模块调试 (42)6.3.5 CAN通信网络联机调试 (42)第七章结论与展望 (45)7.1目前工作总结 (45)7.2系统整体测试评估 (45)7.3对以后工作的展望 (46)参考文献 (47)附录1 文献翻译 (49)附录2 系统主要源代码 (56)附录3 系统电路原理图 (66)谢辞 (67)第一章绪论1.1课题背景现代汽车中所使用的电子控制系统和通讯系统越来越多，如发动机电控系统、防抱死系统（ABS）、自动巡航系统（ACC）和车载多媒体系统，这些系统之间，系统和汽车显示仪表之间，系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换，如此巨大的数据交换量，如仍然采用传统数据交换的方法，用导线进行点对点连接的传输方式将是复杂的工程，据统计，如果一个中级轿车需要线束插头300个以上，插针总数1800～2200个，线束总长超过1.5～2.0km，装配复杂而且故障率很高。
基于RFIDCAN总线的停车场车辆出入管理系统设计
基于RFIDCAN总线的停车场车辆出入管理系统设计1. 引言1.1 研究背景停车场是城市中不可或缺的重要组成部分，随着社会的发展和城市化进程的加快，人们拥有私家车的数量不断增加，停车难题成为了人们日常生活中不可忽视的问题。
传统的停车场管理方式存在效率低、安全性差、人工管理成本高等问题，如何利用先进的技术手段提升停车场管理水平，实现智能化管理成为了当前亟待解决的问题。
基于RFIDCAN总线的停车场车辆出入管理系统的设计，可以有效解决传统停车场管理方式存在的问题，实现停车场管理的智能化、自动化，提升管理效率和用户体验。
通过对RFID技术在停车场管理中的应用、RFIDCAN总线技术的特点等方面进行研究与分析，可以为设计一个高效、安全的停车场车辆出入管理系统奠定基础。
1.2 研究目的研究目的是为了探讨基于RFIDCAN总线的停车场车辆出入管理系统设计，以解决传统停车场管理系统存在的诸多问题。
通过引入RFID 技术和CAN总线技术，我们旨在提高停车场管理的效率和安全性，实现车辆进出的智能化管理。
我们希望通过本研究，为停车场管理系统的改进和升级提供一种新的方案和技术支持。
我们希望通过这一研究，为停车场管理领域的发展做出贡献，为更好地满足人们日益增长的停车需求提供更为便捷、高效的解决方案。
通过研究目的的实现，我们将为停车场管理系统的现代化发展和智能化升级奠定基础，为未来停车场管理的发展提供重要的参考和借鉴。
2. 正文2.1 RFID技术在停车场管理中的应用RFID技术即射频识别技术，是一种无线通信技术，可以在不需要人工干预的情况下自动识别特定目标并获取相关数据。
在停车场管理中，RFID技术被广泛应用于车辆的识别和管理。
通过在车辆上安装RFID标签，停车场管理系统可以实时识别车辆的信息，包括车辆的车牌号码、车主信息等。
RFID技术可以提高停车场的管理效率和安全性。
传统的停车场管理方式需要人工检查车辆的信息，容易出现人为错误和漏检情况，而RFID技术可以实现自动化管理，减少人力成本和提高管理准确性。
基于CAN总线汽车加速度信息采集系统设计 本科毕业设计(论文)
基于CAN总线汽车加速度信息采集系统设计本科毕业设计（论文）本科毕业设计（论文）基于CAN总线汽车加速度信息采集系统设计学院：机械工程学院专业：汽车服务工程班级：11级汽车服务学号：111400401063学生姓名：刘逍指导老师：丁小可2015年6月1日基于CAN总线汽车加速度信息采集系统设计摘要随着通讯技术.计算机技术的快速发展,CAN总线技术随之应运产生,推动了测控领域的网络化进程,CAN总线.属于现场总线的范畴,CAN总线以其基础构成的分布式网络方便.低成本实现了工程实际要求,已经逐渐成为了当今自动化领域发展的热点之一。
本文用CAN总线技术对汽车加速度进行研究,讨论了汽车加速度变化所带来的变化。
继而可以理解和使用CAN总线的特点与优势所在,并叙述了光电检测技术特点及发展趋势。
而后,针对本文所选用的现场总线——CAN总线进行了研究讨论,论述了CAN总线的工作原理并针对CAN总线的性能特点详细分析了其分层结构协议和数据帧结构。
针对光电检测领域的发展趋势,本文设计了一种基于CAN总线汽车加速度的数据采集系统,以CAN总线作为通信总线,采用了以DSP芯片TMS320F2812为主控制器,外接刀D转换芯片AD977A 进行数据采集转换,并通过CAN总线将数据传输至显示器。
软件采用TI公司开发的CCS 作为开发环境,软件设计采用模块化设计方法完成了各个子模块的设计,通过对主程序的仔细分析与设计,实现了各个任务的合理调度,达到了系统的设计要求.嵌入式工控机显示界面采用MCGS组态软件编写,用以实现数据的处理和显示。
该系统通用性好.可靠性高.传输速率快.操作方便,具有较好的应用前景。
关键词: CAN总线、数据采集、汽车加速度、单片机。
AbstractWith the development of communication technology The development of computer technology, can bus technology will be shipped to produce, promote the process of network in the field of measurement and control, can bus. Belongs to the category of field bus, can bus as a new bus technology, which has a high performance。
基于CAN总线的新型停车器控制系统设计
第 ２ 卷 第 ９ ８ 期
ＶＯ１ ２ ．８ Ｎ Ｏ． ９
计 算 机 工程 与设 计
Ｃｏ ｕｅ ｇｎ ｅｉ ｇａ ｄＤｅ ｉｎ ｍｐ ｔｒＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｓｇ
２０ 年 ５ ０７ 月
Ｍａ ０ ｙ２０ ７
基于 Ｃ Ｎ总线的新型停车器控制系统设计 Ａ
ｍｅ ｔ ．Ａ ｄ ｈｎｉｂｏ ｇ ｔ ｒ ａｄ ｏｅ ｅｉ ｏ ｃｏ ｃｎ ｏ ｓ ｍ，ｃ ｍ ｎ ｉ ｔ ｎ ｄ ｌｈ ｄ ｒｅ ｉ ｕｔｅｉ ｄ ｌｓｄ ｎ＇ ｎ ｅ ｒｕ ｈ ｗ ｒ ｌｄ ｓ ｐ ｊ ｔ ｆ ｏ ｔ ｌｙｔ ｓ ｔ ｓ ｏ ｆ ｗｈ ｇ ｒ ｅ ｎ ｒ ｓቤተ መጻሕፍቲ ባይዱｅ ｏ ｍｕ ｃ ｉ ｓ ｕｅ ａ ｗａ ｒ ｉ ｓ ａ ｏｅ ａ ｏ ｍｏ ｒ ｃｃ ｇ ｎ ｃ ｄ ｎ
ｌ ｏ ｒｖ ｄ ｃ ｌ ｈ ｒ ｗａ ｅｃ ｃ ｉ Ａｔ ａ ｔ ｓ ｔ ｎ ｏ ｏ ｏ ｐ ｄ ｉ ｅ ｅｌ ａ ｄ ｒ ｉ ｕ ｔ ｒ ． ｓ， ｅｔ ｇ ｄ ｗｎｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎｐ ｏ ｏ ｏ ｓ ｄｄ ｓ ｉｇ ｓ ｆｗａ ｅｏ ｓ ｓｅ ｌ ｉ ｎ ｃ ｔ ｒ ｔ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｆ ｙ ｔｍ． Ｔ ｅ ｏ ｔｏ ｓｅ ｏ ｎ ａ ｎ ｇ ｏ ｈ ｎ ｌ ｙ ｔ ｍ ｃ ｒ ｓ ｈ ｓｒ ｎ ｓ ｂ ｙ ａ ｄｃ ｅ ｉ ｌ， ｓ ｔ ｆｅ ｅｄ ｒ ａ ｏ ｔ ｌ ｅ ｄ ａ ｄ ｐ ｏ ｅ ａ ｅｇ ｏ ｆ ｃ ． ａ ｔ ｌ ｒ ｄ ｂ ｙ ｕ ａ ｎ ａｉｉ ｄ ｆ ｌ ｌ ｎ ｏ ｅ ｒ ｖ ｄ ｔ ｈ ｖ ｏ ｄ ｅ ｅ ｔ ｓ ｉ ｅ ｃ ｒ ｎ ｎ ｏ
Ｃ Ｎ 总 线 的 停 车 器 控 制 系统 的 设 计 思 想 ； 出 了控 制 系 统 的 总 体 设 计 方 案 、 信 模 块 硬 件 电路 设 计 和 闭 环 驱 动 模 块 硬 件 电 Ａ 给 通
一种基于CAN总线和VB组态的停车管理系统
一种基于CAN总线和VB组态的停车管理系统作者：区伟贤来源：《中国科技博览》2012年第32期[摘要]：针对装有立体停车设备的中大型停车场，提出一种基于CAN总线技术，结合个人计算机技术的停车管理系统。
它是一个以CAN总线连接的分布式监测系统，也是一个以VB编程软件设计的停车管理系统。
本文章从硬件设计及组态软件详细介绍系统的实现。
[关键字]：CAN总线控制节点人机界面停车管理系统。
中图分类号：C935 文献标识码：C 文章编号：1009-914X（2012）32- 0037 -01一、引言近十年来随着城市化的发展以及汽车的普及，立体机械停车设备已经大量使用。
带地坑式立体停车设备是一种地下两层的设备，需要取车时，设备地坑下层的车位升到地面层。
由于地面上的操作人员无法看得到地坑下面是否已停车，对于数以百计车位的车场来说，管理难度可想而知。
对于这类的立体车库，本文提出一种基于CAN总线技术，结合个人计算机技术的停车管理系统，改善车场管理。
二、硬件设计1.系统组成与工作原理系统组成。
本系统以每套机械停车设备为网络节点，用双绞线架构CAN总线设备网，对每个节点实时地采集数据，输出控制。
监控室的上位机PC作为的固定节点，同时作为网关，同时通过这台通用PC服务器终端将CAN-bus网络连至以太网，由以太网架构信息网。
在上位机PC上使用VB或VC++ 开发用户层的应用程序，用来组建现场组态，以监控各台机械停车设备的运行情况，并创建网络数据库记录下各套设备的数据。
使得管理人员可以方便地通过上位机PC进行车场的管理、调度、计费、收费等。
系统组成如图1 所示。
工作原理。
上位PC机通过CAN适配卡与网络节点上的单片机控制器通信，实现数据信息在CAN 总线上的发送与接收。
上位机PC负责网络上所有监控报警装置的集中管理功能；同时向各控制器装置下达工作模式控制信息。
各网络节点上的信息发生变更时马上向上位机发变更信号，确保信息的实时性。
智能停车场毕业设计
智能停车场毕业设计【篇一：智能停车系统设计毕业论文】摘要自动停车系统是一种通过探测车辆周围环境信息来找到合适的停车位，从而控制车辆的转向、速度，使得车辆能够自主驶入停车位的系统。
相比于人工停车事故率高、传统倒车雷达智能度低，自动停车系统提高了车辆的智能化水平和安全性，进一步降低了新手司机驾驶车辆的难度，也为将来实现车辆的自动驾驶打下基础。
一个有效的智能停车系统，不仅能帮助驾驶者快速、安全地完成停车操作，从而减轻驾驶员负担，减少交通事故，而且能够有效提高汽车的智能化程度，增加汽车的附加值，从而带来巨大的经济效益。
使用at89c52单片机作为小车的主控制器，在该控制器基础上，添加了光电避障电路、测速电路、光源引导电路和电机驱动电路，从而实现了智能停车系统设计。
该系统结构简单、成本低，并在实验室中取得了预期的效果，能够使小车进入指定的停车位。
关键词：单片机传感器电动转向自动停车abstractautomatic parking system is a kind of through the detection vehicle environment information to find parking spaces, so asto control the vehicles steering, speed, makes the vehicle to independent into parking spaces system. compared to artificial parking accident rate is high, the traditional reversing radar intelligence degree is low, automatic parking system improves the level of the intelligent vehicle and safety, further reduce the novice driver driving the vehicles difficulty, also for the futureof the vehicle to realize automatic drive to lay thefoundation.an effective intelligent parking system, not only can help drivers quickly and safely complete parking operation, so as to lighten the burden, reduce the number of traffic accidents, but also can effectively improve the car intelligent degree, increase the added value of car, so as to bring huge economic benefits. use of at89c52 single chip microcomputer as main controller of the car, in the controller basis, add the photoelectric obstacle avoidance circuit, speed circuit, light guide circuit and motor drive circuit, and thus realizes the intelligent parking system design. the system structure issimple, the cost is low, and in the lab has achieved expected effect, can make the car into the designated parking space. keywords：scmsensorelectric steeringautomatic parking目录第1章概述 ................................................... - 1 -1.1 智能停车的背景及意义 ........................................ - 1 -1.1.1 引言................................................... - 1 -1.1.2 背景及意义............................................. - 1 -1.2 单片机发展综述 .............................................. - 3 -第2章方案选型设计 ............................................. - 7 -2.1 题目分析 .................................................... - 7 -2.2 引导方案设计 ................................................ - 7 -2.2.1 引导小车传感器选择..................................... - 7 -2.2.2 发现车库传感器选择..................................... - 8 -2.3 避障电路的选择 ............................................. - 10 -2.4 车库停车电路的选择 ......................................... - 12 -2.5 显示器的选择 ............................................... - 12 -2.6 电机的选择 ................................................. - 13 -2.7 驱动电机电路的选择 ......................................... - 14 -第3章智能停车系统设计 ........................................ - 16 -3.1 设计原理 ................................................... - 16 -3.2 单片机最小系统 ............................................. - 17 -3.3 红外寻迹电路 ............................................... - 19 -3.4 红外避障电路 ............................................... - 20 -3.5 光源检测电路 ............................................... - 23 -3.6 显示电路 ................................................... - 24 -3.7 电机驱动电路 ............................................... - 26 -第4章智能停车系统程序设计 .................................... - 29 -4.1 程序 ....................................................... - 29 -4.1.1 主程序流程图.......................................... - 29 -4.2 程序设计 ................................................... - 30 -4.2.1 检查光源程序.......................................... - 30 -4.2.2 避障程序.............................................. - 30 -4.2.3 入库程序.............................................. - 31 -4.2.4 显示程序.............................................. - 31 - 总结 .......................................................... - 33 - 致谢 .......................................................... - 34 - 参考文献 ........................................................ - 35 - 附录1:智能停车场系统原理图 ..................................... - 36 - 附录2：停车场设计图 ............................................ - 37 - 附录3：智能停车场系统程序清单 .................................. - 38 -第1章概述1.1 智能停车的背景及意义随着汽车工业的迅速发展，关于汽车的研究也就越来越受人关注。
智能停车场管理系统毕业设计
智能停车场管理系统毕业设计嘿，大家好，今天咱们来聊聊一个新鲜的玩意儿，智能停车场管理系统。
说到停车，哎呀，谁没有过在停车场转圈的经历呢？车子一进场，眼前一片狼藉，空位儿就像大海捞针，绕了好久，心里那个急啊，真想把车开飞。
要是有个聪明的系统，能告诉我哪里有空位，那该多省心呀！想象一下，咱们开着车，轻松愉快地驶进停车场，正当你在心里盘算着今天要吃什么，忽然，一个温柔的声音在车里响起：“左转100米，有空位！”嘿，这不是科技感十足吗？这系统就像个老司机，手把手带你找到最省时的停车位。
你还可以把车停好，转身就去逛街，完全不用再担心车子会被挤到一边。
心里那种踏实，简直美滋滋的。
这个智能停车场可不光是找车位那么简单。
要是车场里有个大爷，不小心把车停得歪歪扭扭，这系统立马会发出警报，告诉车主：“嘿，你的车停得不太好哦，赶紧来调整一下吧！”这样一来，不仅减少了事故发生，还能让车主们互相照应，真是个贴心的小助手。
说到停车费，啧啧，那也是个伤脑筋的问题。
有时候一停就是几个小时，费钱得跟流血似的。
要是有个系统，能实时告诉你停车费变化，那简直就是天上掉下来的馅饼。
你可以在车里悠闲地喝杯咖啡，等到费用最低的时候再去取车，简直就像个精打细算的小财迷。
再说这停车场的管理，过去那都是个大工程，得有专人看守，还得手动记录，简直就是让人头疼。
现在可好，智能系统一上场，所有数据都能一目了然。
停车、取车、收费，一切都是自动化的，减少了人为错误，效率杠杠的。
管理者再也不用忙得像无头苍蝇一样，轻轻松松就能把整个停车场操控得井井有条。
你有没有想过，这样的系统是不是还得考虑一下安全性呢？现在社会上各种情况层出不穷，要是有个智能系统，能够实时监控车场的情况，那真是个安全隐患的克星。
它能自动识别可疑人员和车辆，及时报警，真是让人心里有底啊。
有这样的保护，就算是在停车场打个盹儿也能睡得香。
说了这么多，智能停车场管理系统真的是个好东西。
它不仅能给车主提供方便，节省时间，还能让管理者省心省力，简直就是双赢的局面。
基于CAN总线的停车场智能引导系统
所示 。实现 的功能有 ：）可 １ 置 ， 致停 车场 利用率 低 下ｕ 导 。为 提高停车 场的信 息化 组成 。系统 总体结构如 图 １
和智能化管理水平 ， 利用超声波测距 的工作原理 ， 设计 了
基于 Ｃ Ｎ总线 的停 车场智能 引导系统 ， Ａ 该系统可独 立运 行， 自动引导车辆快速进入空车位 ， 直观显示停车场车位 使用等情况 ， 具有很好的开放性 ， 也可与计算机管理系统 协 同工作 ， 开发出更 强大的停车场综合管理 系统 。
ｐ ｒ ｉ ｇ ｏ ｂ ｓ ｄ ｎ ＡＮ ｉ ｐ ｏ ｏ ｅ ａ ｄ ｏ ｏ ｅ ｏ ｔ ｒ ｅ ｅ ｅ ｓ ａｋ ｎ ｌｔ ａ ｅ ｏ Ｃ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ ｎ ｃ ｍｐ ｓ ｄ ｆ ｈ ｅ ｌｖ ｌ ｍａ ａ ｅ ｎ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ａ ｄ ａ ｈ ｏ ｅ ｓ ｓ ｍｂ ｄ ｅ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｔｕ ｔ ｒ ， ｎ ｅ ｃ ｎ ｄ ｕ ｅ ｅ ｅ ｄ ｄ
车位区域管理器
车辆引导管理器
车位发 布管理器
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基于can总线的汽车车位智能管理系统的设计
４８５ 总 线,最 终 选 择 CAN 总 线 来 实 现 汽
车车位的实时智能管理系统.设计了两层 CAN 总线网络系统,系统中第一层 CAN 总线网络检测车位的车辆信
息,通过第二层 CAN 总线网络把信息传输至上位机,由上位机进行信息识别,并将识别结果通过两层 CAN 总
总线可以 选 择 CAN 总 线 或 RS４８５ 总 线. 首 先,
从传输距离与 传 送 速 度 上 考 虑,高 速 传 输 时,
CAN 总
线和 RS４８５ 总线的传输距离相差不 大,但 在 低 速 传 输
时,
RS４８５ 的 最 大 传 输 距 离 为 １２１９ m 左 右,
CAN 总
线的传输距离却可达到 １０km,因此 CAN 总线在长距
此本文 将 采 用 CAN 总 线 组 网 构 成 分 布 式 控 制 系
统 [８],实现汽车车位智能管理系统的设计.
１．
２ 两层 CAN 总线网络系统
汽车车位智能管理系统在车库每个车位设置车位
检测节点,考虑到车库车位的数量,系统总体采用分层
设计,由两层 CAN 总线网络构成,如图 １ 所示.
图 １ 汽车车位智能管理系统结构框图
可以多节点发送,总 线 空 闲 节 点 即 可 以 发 送. 本 文 所
设计的汽车车位智能 管 理 系 统 的 控 制 对 象 多,需 要 较
高的总线利用率 来 满 足 系 统 的 实 时 控 制 要 求. 此 外,
CAN 总 线 具 有 优 于 RS４８５ 总 线 的 错 误 检 测 能 力,能
有效避免总 线 死 锁 现 象,且 CAN 总 线 是 当 前 自 动 化
基于can总线的智能车控制系统的设计
收稿日期：2019-07-24基金项目：2019年度苏州市职业大学校研究性课程课题（项目编号：SZDYKC-190603）作者简介：过怡（1977－），女，江苏苏州人，副教授，硕士，主要从事计算机应用技术嵌入式系统研究。
基于CAN 总线的智能车控制系统的设计过怡，孟令康，钟宇辉，董涵，金辉（苏州市职业大学计算机工程学院，江苏苏州215104）摘要：以学生竞赛中采用的智能车系统为研究对象，提出一种结合STM32单片机和CAN 总线的分布式智能车控制系统。
使用STM32F4X 单片机作为核心主控单元控制器，两片STM32F10X 单片机分别作为循迹单元和驱动控制单元控制器。
该系统设计改变了传统的集中式智能车控制系统设计，将核心控制单元与驱动控制单元、循迹单元分离，减轻核心主控单元的总线压力，提高循迹单元和驱动控制单元的实时性和灵活性。
关键词：CAN 总线；智能车；STM32中图分类号：TP336文献标识码：ADesign of Smart Car Control System Based on CAN BusGUO Yi 袁MENG Ling-kang,ZHONG Yu-hui,DONG Han,JIN Hui(Suzhou Vocational University Computer Engineering Department,Suzhou 215104,China)Abstract ：Taking the smart car system used in student competition as the research object,a distributed smart car control system based on STM32MCU and CAN bus is proposed.STM32F4X single-chip computer is used as the core controller of the main control unit,and two STM32F10X single-chip computers are used as the tracking unit and the driving control unit controller respectively.The design of the system changes the traditional centralized smart car control system design.It separates the core control unit from the driving control unit and the tracking unit,reduces the bus pressure of the core main control unit,and improves the real-time and flexibility of the tracking unit and the driving control unit.Key words:CAN bus;smart car;STM32学生竞赛中采用的智能车系统，通常都采用集中式设计，所谓的集中式设计就是，将主控模块、循迹模块、电机驱动等模块集中设计在一块电路板上，或者分别设计成主控板、循迹板、电机驱动板，不同电路板直接通过串行接口相连。
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随着城市汽车总量大幅增加，城市“停车难"业已成为困扰城市交通发展的重要难题；为满足日益增长的停车需求，各种大型、超大型停车场大量涌现。
伴随停车场规模的扩大，停车车辆的增多，传统停车场管理办法己不能满足大型停车场的实际运营需求；发展停车引导系统已然成为了现代大型停车场管理的必然选择。
传统的停车管理系统主要存在以下问题：第一是管理困难；在传统停车场中，场内到底还有多少停车位可以使用，管理者一无所知，只能靠人工去勘察。
第二是车位难找；在传统停车场中，泊车者入场后无法迅速的进入泊车位置停放车辆，只能在场内无序流动中人工寻找空余车位，不但占用场内出入主车道资源，甚至造成场内交通拥堵。
第三是成本高昂；在传统停车场中，必须配备大量的专职场内管理人员依靠人工去引导车辆停放，影响停车场形象、增加管理成本。
第四是效率低下；在传统停车场中，管理者每天无法及时统计不同时期的车流量，不能及时优化车位资源配置，导致停车场利用率低下。
本文结合现代化停车场的特点，首先对停车场引导系统发展的背景、国内外研究现状，发展方向和实际意义等方面进行了详细阐述和分析，提出了停车场引导系统的设计理念、思想以及模型；然后，对停车引导系统中比较重要的两个部分：感应模块和通讯模块进行了详细分析，提出了实施办法和解决方案。
基于上述研究，本文从总体上实现了停车场的停车引导功能。
关键词CAN总线；超声波车位探测；停车引导第一章绪论 (1)1.1课题来源及背景 (1)1.2国内外发展状况 (2)1.21国内发展状况 (2)1.22国外发展状况 (2)1.3当前问题与研究内容 (3)第二章总体方案设计 (5)2.1设计原则 (5)2.1系统工作流程 (6)2.11入场流程 (6)2.12出场流程 (8)2.3总体方案 (9)2.4本章小结 (10)第三章系统感应模块设计 (11)3.1传感器 (11)3.11传感器概述 (11)3.12传感器的分类 (12)3.13传感器的作用和发展方向 (12)3.2车辆检测器 (15)3.3超声波车位探测器 (16)3.31超声波探测器概述 (16)3.32超声波探测电路硬件设计 (18)3.33超声波车位检测软件设计 (39)3.4 本章小结 (22)第四章系统通讯模块 (23)4.1CAN总线 (23)4.11CAN总线概述 (23)4.12CAN总线的特点 (24)4.13 CAN总线的发展前景 (26)4.2系统通讯方案设计 (27)4.21通讯原理 (27)4.22 51单片机 (28)4.23 CAN控制器SJA1000 (29)4.24 CAN收发器82C250 (31)4.25 光耦合器6N137 (34)4.3 通讯模块硬件设计 (35)4.31单片机电路设计 (36)4.32 CAN控制器电路设计 (37)4.33 CAN收发器电路设计 (37)4.4通讯模块软件设计 (40)4.5本章小结 (38)第五章系统的设计与实现 (39)5.1停车场引导系统........................................ 错误!未定义书签。
5.2场内引导系统设计 (39)5.3发展停车引导系统的意义 ............................ 错误!未定义书签。
参考文献 . (44)第一章绪论1.1课题来源及背景“停车难”一直是世界各国共同面对的问题。
特别是近代，随着中国社会经济的迅速发展，伴随着人们爱车情结的逐年增大，拥车欲望的增强，车辆驾驶人员数量快速增长，城市机动车保有量迅猛增加，特别是大量私有车的出现，停车难越来越困扰城市交通的发展，成为了一个影响城市交通状况的重要因素,城市的停车问题日趋严重。
为了解决这一难题人们试用了各种方法，这些方法,可分为三类:其一是扩大停车设施的供给;其二是进行交通需求管理；其三是改善现有设施的利用效率。
在现阶段中国的国情决定了进行交通需求管理,应该以扩大停车设施的供给为主。
但建设充足的停车设施需要政府和社会投入大量的资金,是一个缓慢渐进的过程。
而改善现有设施的利用效率利用停车引导系统则是一种快速有效的方法，可以使停车难的状况得到缓解。
传统的人工管理停车场的方式既费人力又效率低下，管理上存在天然不足，已经不能满足城市交通的大需求量要求和快速、高效调节交通运输状况的要求，必须对停车场的控制和管理进行智能化改造，通过对其进行智能化控制来满足城市交通系统对停车场的需求，这也是建设城市智能交通系统的一个要求。
同时，这些发展中的矛盾和压力也为城市交通带来更大的发展机遇，为满足日益增长的交通需求，就必须改善交通状况和提高交通设施利用效率，停车场作为整个交通体系中的薄弱环节，智能化停车场成为其发展的必由之路口一。
智能化停车场的功能在城市交通运输系统中的作用是十分明显，但是，现在停车场智能化的研究和应用并没有得到足够的重视，究其原因主要有两方面：（1）停车场管理系统推广较难并且人们对智能化停车场认识不足。
一般来说，停车场智能化改造经济投入大，投资的回收周期较长，投入与收益存在矛盾；停车场智能化改造经济投入过多而传统人工管理模式仍能运行，因此，很多停车场不愿进行智能化改造。
（2）成熟技术应用不足。
与智能化停车场紧密相关的技术并没有成熟运用于智能化停车场系统中。
随着总线技术和高性能微处理器的成熟运用和发展，智能化停车场设计和实现的技术基础已经成熟，总线技术的应用为高速的数据传输提供了可靠的帮助，高性能微处理器的应用使复杂系统集中管理，统一控制成为现实。
1.2国内外发展状况1.21国内发展状况在20世纪70年代末我国已经开始在交通运输和管理中应用电子信息技术，当时称之为交通工程。
80年代初，国家科技攻关项目“京津塘疏港公路交通工程研究"首次在高等级公路上把计算机技术、通信技术和电子技术应用于监视和管理系统中。
1995—1996年期间，国家在交通管理系统方面开展了一系列科学研究和工程实施，在城市交通管理、高速公路监控系统、收费系统、安全保障系统等方面取得了多项科研成果，并开发生产了车辆检测器、可变情报板、可变限速标志、紧急电话、分车型检测仪、通信控制器、监控地图板等多种专用设备，制定了一系列的标准和规范口。
这些工作无疑是我们今天进行ITS（能交通系统）研究和开发的基础。
交通部于1998年1月在交通部公路所成立了交通智能运输系统工程研究中心，在交通部的组织下，该中心承担了部重点科研项目“智能运输系统发展战略研究”。
1995年推出中国大陆的第一套接触式IC卡简易停车场系统，其时，只是完成简单的出入控制管理而已。
1996年，行业中又成功设计出具有划时代意义的完全自主的接触式停车场管理系统，完全具备目前停车场基本管理功能。
该停车场管理系统新增有出卡机、LED显示屏、数字车辆检测器、语音提示等设备。
1997年推出中国大陆自主研发的第一套非接触式IC卡停车场管理系统。
直到1999年，分别完成具有车辆图像对比的停车场管理系统、国内首创的IC/ID兼容的停车场管理系统、远距离ID卡不停车的停车场管理系统等。
此阶段行业完成停车场出入管理需求的基本探索，将停车场管理系统行业引入到了一个广阔的空间。
智能化的停车引导系统引起了相关领域研究者的广泛关注与研究，其研究和应用的价值日益增大。
智能化的停车场引导系统对我国城市交通发展的巨大作用，提高智能化停车场的使用率对解决城市交通问题的重要帮助，注定了停车场引导系统将会得到广泛的应用。
1.22国外发展状况随着科学技术的新发展，国外已经有许多国家开始研究高新技术在道路交通上的应用，运用计算机、通信及控制技术来解决交通阻塞、事故频繁、停车困难等问题，开发了不少先进的交通信号控制系统以及与之配套的智能化交通电子设施，形成了一种新型的交通治理措施与一个新生的交通管理器材产业。
一些世界知名公司长期致力于相关产品的研发，如HID公司的射频卡技术，SONY公司的视频监控技术，博世公司的总线技术等等为智能化停车场的发展和实现提供先进的技术支持。
日本于1917年就开始研究开发停车场自动化管理相关的产品和器材，日本非常重视智能化停车场系统的研究与开发，利用停车场引导系统调节停车需求时空分布的不均匀。
在停车场管理中，自动控制技术、数字图像识别技术、信息通信技术、计算机技术的广泛应用，使日本的智能化停车场研究，进入了新的阶段。
美国在20世纪60年代末就己研究开发停车场中应用的出、入口电视监视系统、场内导行的电子显示牌等，在研究中重点放在停车场系统管理方面，把停车场作为一个整体来研究，强调停车场管理系统和通信系统的研究，在电子收费方面的开发了一系列的产品。
同时把停车场内外停车引导系统作为停车场的一部分来研究；而后，随着数字图像处理技术的发展和计算机技术的发展，图像识别应用到停车场中，在出、入口中增加了车牌照自动识别系统，减少车辆进出停车场的时间。
现在美国的停车场研究的两个方向：第一控制方法先进，工作效率高。
由于采用先进的RF遥控技术，车辆进出无需刷卡，车型、车牌号自动识别技术，提高出入口的工作效率。
第二管理方法先进的计算机中心对停车场实行全方位管理，设备监控、出入口检测、停车场内部监控，整个停车场的信息都存入计算机中心，可以进行车流量统计、系统故障、收费状况、进出车辆的信息的查询和报表。
80年代初期，德、英、法等国在先进的引导系统方面做了各自研究，推出了自己的路线导行系统如：德国的LISB，英国的AUTOGUIDB、法国MARATHOND等。
在这些国家，停车场在入口、出口处增加电视监控系统，减少人员的工作量和提高停车场的安全性。
收费系统采用电子技术增加了不停车收费服务。
同时，停车场采用先进的自动控制技术、计算机技术和通信技术，在停车场中采用电子收费，场内导行系统，提高停车场的使用效率。
这些国家的停车场研究和发展方向与美、日相似。
1.3当前问题与研究内容随着社会经济的发展，人们生活水平的提高，汽车已越来越多的进入家庭，汽车消费时代已悄然来临。
随着车辆的增加，城市里停车位的缺口越来越大，就需要停车场的建设要跟得上，对于重要公共场所，停车场作为重要的配套设施，直接影响它的服务品质和定位档次，以及营业收入的多少。
目前，停车场系统的主要问题有几点：一是临时停车用户找车位难；大型停车场面积大，车位多，车位分类比较复杂，部分停车场根据不同用户标准将车位分为特殊用户，固定用户和临时用户，特殊用户车位主要提供给包括警察、消防、急救等执行特殊任务的车辆停车，这些停车位靠近出口，进出方便；固定用户的车位专门提供给相应固定用户使用，其他用户无使用权限；基于以上原因，临时用户只能使用临时停车位，因而临时用户在停车场中及时快捷的寻找到理想的停车位比较困难，大型停车场缺乏相关的停车引导设备为用户服务。