汽车控制系统的CAN总线应用模板
基于CAN总线的车身控制模块
基于CAN总线的车身控制模块一、本文概述随着汽车技术的快速发展，车身控制模块作为汽车智能化和电气化的核心组件，其重要性日益凸显。
基于CAN（Controller Area Network）总线的车身控制模块通过实现车辆各个系统之间的实时信息交换，为车辆的安全性、舒适性和能效提供了强有力的保障。
本文将对基于CAN总线的车身控制模块进行深入探讨，从基本原理、系统设计、关键技术及应用案例等多个方面进行详细阐述。
我们将首先介绍CAN总线的基本特性及其在车身控制领域的应用优势，随后分析车身控制模块的功能需求及设计要求，并重点讨论在CAN总线架构下如何实现高效、稳定的车身控制系统。
我们将通过实际案例来展示基于CAN总线的车身控制模块在实际车辆中的应用效果，以期为相关领域的研究和开发提供参考和借鉴。
二、CAN总线技术原理CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用于汽车和工业领域的串行通信协议。
其技术原理基于差分电压信号进行数据传输，通过两条信号线CAN_High和CAN_Low构成差分电压。
在逻辑“1”时，CAN_High线电平高于CAN_Low线，在逻辑“0”时，CAN_High线电平低于CAN_Low线。
这种差分信号传输方式具有较强的抗干扰能力，能在汽车这样电磁环境复杂的场合下实现稳定、可靠的数据通信。
CAN总线采用多主站工作方式，网络中的任意节点都可以在任意时刻主动向其他节点发送信息，而不必等待其他节点的响应。
这种通信方式大大提高了数据传输的实时性和灵活性。
CAN总线还采用了短帧结构，每帧数据长度最多为8字节，传输时间短，受干扰的概率低，更适合在电磁环境复杂的汽车中使用。
CAN总线协议定义了两种类型的帧：数据帧和远程帧。
数据帧用于发送节点向接收节点发送数据，远程帧用于发送节点请求接收节点发送数据。
CAN总线还定义了错误帧、过载帧和帧间隔等类型的帧，用于处理通信过程中的错误和过载情况。
学士论文毕业设计论文can总线技术在汽车上的应用
毕业论文（设计）评定成绩：题目CAN总线技术在汽车上的应用副标题性质：毕业论文学生姓名年级系别专业指导教师目录1.CAN总线技术及在汽车上的应用 (3)2.CAN总线技术的特点及优点 (4)2.1、CAN总线技术的特点 (4)2.2、CAN总线技术的优点 (5)3.汽车上的CAN总线 (6)4.车用CAN未来发展趋势 (6)5.CAN总线控制系统的检修 (8)5.1 CAN总线故障形式 (9)5.2 CAN总线系统中终端电阻的检修 (9)5.3 用故障诊断仪器检修CAN系统 (9)6. CAN总线的维修 (9)7.结论 (9)8.谢辞 (10)9. 参考文献 (10)CAN总线技术在汽车上的应用摘要：介绍了CAN总线技术在汽车上的应用，以及CAN总线出现的故障及检测和维修方法。
关键词：CAN总线；总线故障；检测；维修就像汽车电子技术在20世纪70年代引入集成电路、80年代引入微处理器一样，现在数据CAN总线技术的引入也将是汽车电子技术发展的一个里程碑。
随着电子、程控技术、集成电路及单片机在汽车上的应用，汽车的大多数部件控制由传统的机械控制逐步转变为现在的电子、程控控制，如电控燃油喷射发动机、自动变速器、电子转向和防盗系统等的控制。
技术的进步，控制精度的提高，这就使得汽车上的控制单元数目增加，控制单元数目增加后导致线束增多、电路复杂、质量大、成本高、故障多、维修困难，为了减少线束、减少成本、优化结构，必须采用一种线束少、信息传输快、可控性强的信息传递系统。
因而，一种新型的信息传递技术CAN总线技术产生了。
1、CAN技术及在汽车上的应用CAN全称为“Controller Area Ne twork”,即控制器局域网。
CAN是国际上应用最广泛的现场总线之一。
它将各个单一的控制单元以某种形式(多为星形)连接起来，形成一个完整的系统。
在该系统中，各控制单元都以相同的规则进行数据传输交换和共享，称为数据传输协议。
08-CAN 汽车总线技术应用案例
目录一、前言 (2)二、创建数据库 (3)2.1新建数据库 (3)2.2创建信号 (4)2.3创建消息 (5)2.4创建网络节点 (6)2.5创建环境变量 (6)2.6创建ECU (7)三、总线仿真 (8)四、编写CAPL程序 (10)4.1编程界面 (10)4.2编程思路 (11)4.3流程图 (12)4.4节点switch程序 (13)4.5节点light程序 (18)五、编辑面板 (19)六、运行 (23)一、前言CANoe是德国Vector公司开发的一套通用的CAN总线系统开发、测试和分析工具。
这个文档的目的是通过一个交通灯的例子帮助大家熟悉CANoe的使用流程。
首先简要介绍下例子的内容：这个例子仿真的是十字路口的交通灯。
我们要做到打开交通灯的开关后，红灯亮3秒钟后熄灭，接着绿灯亮3秒钟后熄灭，然后黄灯亮1秒钟后熄灭，接入下一个循环红灯亮。
当交通灯的开关关闭的时候，3s 3s 1s3个灯都熄灭，也可以通过输入“a”来停止交通灯的工作，相当于遥控开关。
说明：实际的交通灯工作时间远大于3秒钟（1秒钟），而在例子中我并没有按照实际的交通灯工作时间来设计的，把循环时间减少为的是方便大家观察3个灯的交替工作。
二、创建数据库对系统的仿真首先要建立系统的数据库，包括在总线上通讯的节点，及节点发送和接受的消息，消息里的信号和模拟真实环境的环境变量。
通过以下步骤创建数据库：2.1 新建数据库打开File→Open Candb Editor或者直接在工具栏里单击按钮就可以进入数据库编辑器。
打开File→Create Database选择CANoe Template.dbc，选择保存路径（我的保存路径是E:\vector\test5 \test5.dbc）2.2 创建信号在这个例子中，总线上并没有灯的反馈信息，只有一个总的开关信号和3个灯控制信号。
右键单击Signal→New... →Definition注：未定义的采用默认值（下同）。
基于CAN总线技术的汽车车灯、电动车窗、雨刮的控制系统
基于CAN总线技术的汽车车灯、电动车窗、雨刮的控制系统简介随着现代汽车的迅猛发展和电子技术的日新月异，汽车电子设备不断增多，从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车综合控制系统越来越复杂。
目前．以微控制器为代表的汽车电子在整车电子系统中应用广泛，汽车控制正由机电控制系统转向以分布式网络为基础的智能化系统。
CAN总线是一种支持分布式和实时控制的串行通信网络，以其高性能和高可靠性在自动控制领域广泛应用。
本设计主要针对基于CAN总线的汽车电子系统的设计，包括汽车车灯和汽车车窗和汽车雨刮等控制系统的总体设计思想、方法和硬件设计，介绍如何实现用CAN总线完成汽车控制系统的控制。
目录CAN总线----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.1 CAN简介 --------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.2 CAN总线协议的报文帧结构形式 ------------------------------------------------------------------------- 3 CAN 总线在奥迪A6汽车车灯上的应用----------------------------------------------------------------------- 4 2.1 灯光控制系统的网络硬件设计。
------------------------------------------------------------------------- 5 2.2MCU的选择----------------------------------------------------------------------------------------------------- 6 2.3 CAN通讯控制器------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.4 CAN总线收发器------------------------------------------------------------------------------------------------ 6 2.5 系统的软件设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.6 CAN控制初始化程序 ----------------------------------------------------------------------------------------- 7 2.7 中央处理器程序设计------------------------------------------------------------------------------------------- 8 2.8车灯控制程序 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 CAN总线在奥迪A6汽车电动车窗上的应用 --------------------------------------------------------------- 15 3.1系统的总体设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 15 3.2硬件接口电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 15 3.3系统软件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 17 3.3.1 CAN控制初始化-----------------------------------------------------------------------------------------------17 3.3.2节点发送／接收报文-------------------------------------------------------------------------------------- --17 3.3.3 主控程序--------------------------------------------------------------------------------------------------------18 3.4电动车窗系统主要技术参数和功能 ---------------------------------------------------------------------- 19 CAN总线在奥迪A6汽车雨刮上的应用---------------------------------------------------------------------- 19 4.1系统的总体设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 19 4.2系统硬件电路设计 --------------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2.1雨量检测模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 20 4.2.2开关控制模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 21 4.2.3 ECU和CAN通信模块 ------------------------------------------------------------------------------------ 21 4.2.4输出驱动模块 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 4.2.5雨刮电动机 ---------------------------------------------------------------------------------------------------- 22 4.3系统软件设计 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 24结语-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------32CAN总线1.1 CAN简介CAN(ControllerAreaNewtork)即控制器局域网，是一种先进的串行通信协议，属于现场总线范围。
CAN总线控制系统实例
ＣＡＮ总线控制系统实例信科08-2班陈磊08063538目录1．Can总线的发展过程2．CAN总线技术在汽车中的应用实例3．Can总线技术在其它方面的应用实例4．总结1．Can总线的发展过程CAN总线是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。
随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。
从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电子系统形成了一个复杂的大系统。
这些系统除了各自的电源线外，还需要互相通信，不难想象，若仍沿用常规的点对点的布线方式进行布线，那么整个汽车的布线将会如一团乱麻，需要应用大量的电源线而且通信效率很低。
若采用总线方式布线(如CAN总线)，则可以节省大量的电源线而且会大大提高通讯效率。
因此，采用CAN总线方式布线，能大大简化汽车布线。
布线增加使汽车布线中所使用铜线增加。
虽然有些线是用于控制且通过电流只有几十毫安，但是为了提高可靠性，规定所用线径最小不能低于0.5mm。
实际上，传输距离远的线一般都在0．8mm或1.0mm以上。
汽车布线一般是先将线制成线束，然后再把线束装在纵梁下等看不到的地方，这样一旦线束中出了问题，不仅查找相当麻烦，而且维修也很困难，多数情况下要把线束全部换掉。
但是，由于每种车型的长度、宽度以及电器安装的位置都不同，所以线束也太不一样，每辆车都要单独设计，从而增加了设计和试制的难度。
在实际生产安装中，要仔细走线并对线头对线号，由于线束很粗而安装位置有限，所以工效也很低。
有时想在车上增加一两种新的功能，或将某个落后的电器配件用一种新型的配件代替，便会多出几根线，使原来已经很乱的布线更加的乱成一团。
鉴于这些原因，在借鉴计算机网络和现场控制技术的基础上，汽车网络技术应运而生。
can总线在汽车上的应用
can在汽车上的应用一、引言随着汽车工业日新月异的发展，现代汽车上使用了大量的电子控制装置，许多中高档轿车上采用了十几个甚至二十几个电控单元。
而每一个电控单元都需要与相关的多个传感器和执行器发生通讯，并且各控制单元间也需要进行信息交换，如果每项信息都通过各自独立的数据线进行传输，这样会导致电控单元针脚数增加，整个电控系统的线束和插接件也会增加，故障率也会增加等诸多问题。
为了简化线路，提高各电控单元之间的通信速度，降低故障频率，一种新型的数据网络CAN数据总线应运而生。
CAN总线具有实时性强、传输距离较远、抗电磁干扰能力强;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1Mbps。
同时，它可以廉价地用于交通运载工具电气系统中。
二、CAN总线简介CAN，全称为“Controller Area Network”，即控制器局域网，是由ISO 定义的串行通讯总线，主要用来实现车载各电控单元之间的信息交换，形成车载网络系统， CAN数据总线又称为CAN—BUS总线。
它具有信息共享，减少了导线数量，大大减轻配线束的重量，控制单元和控制单元插脚最小化，提高可靠性和可维修性等优点。
CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，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。
其工作采用单片机作为直接控制单元，用于对传感器和执行部件的直接控制。
每个单片机都是控制网络上的一个节点，一辆汽车不管有多少块电控单元，不管信息容量有多大，每块电控单元都只需引出两条导线共同接在节点上，这两条导线就称作数据总线（Bus）。
CAN数据总线中数据传递就像一个电话会议，一个电话用户就相当于控制单元，它将数据“讲入” 网络中，其他用户通过网络“接听”数据，对这组数据感兴趣的用户就会利用数据，不感兴趣的用户可以忽略该数据。
一个由CAN总线构成的单一网络中，理论上可以挂接无数个节点，但实际应用中，所挂接的节点数目会受到网络硬件的电气特性或延迟时间的限制。
汽车技术毕业论文CAN总线在汽车上的应用
汽车技术毕业论⽂CAN总线在汽车上的应⽤XX⼯业⾼等专科学校继续教育学院毕业论⽂（设计）中⽂题⽬：CAN总线在汽车上的应⽤英⽂题⽬：CAN bus and its application in automobile毕业专业：汽车机械制造技术学⽣姓名： XX准考证号：指导教师：⼆零⼀⼆年⼆⽉独创性声明本⼈声明所呈交的论⽂是本⼈在导师指导下进⾏的研究⼯作和取得的研究成果，除了⽂中特别加以标注和致谢之处外，论⽂中不包含其他⼈已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得XX⼯业⾼等专科学校或其他教育机构的学位或证书⽽使⽤过的材料。
与我⼀同⼯作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论⽂中作了明确的说明并表⽰了谢意。
论⽂作者签名：签字⽇期：年⽉⽇学位论⽂版权使⽤授权书本论⽂作者完全了解XX⼯业⾼等专科学校有关保留、使⽤论⽂的规定。
特授权XX⼯业⾼等专科学校可以将论⽂的全部或部分内容编⼊有关数据库进⾏检索，并采⽤影印、缩印或扫描等复制⼿段保存、汇编以供查阅和借阅。
（保密的论⽂在解密后适⽤本授权说明）论⽂作者签名：导师签名：签字⽇期：年⽉⽇签字⽇期：年⽉⽇中⽂摘要随着汽车的发展，汽车正向⾼舒适.⾼操控性.⾼安全性.⾼智能⽅向发展。
尤其是⾼档轿车，⾼精度传感器及汽车电器在整车⼤量应⽤，增加了⼤量复杂的线束，⼤量的线束给整车的安全性能带来巨⼤隐患。
在这种情况下，产⽣了⼀种全新的信号传递⽅式“总线”既BUS。
总线技术最先应⽤于⼯控领域。
现场总线技术⾃70年代诞⽣⾄今，由于它在减少系统线缆，简化系统安装、维护和管理，降低系统的投资和运⾏成本，增强系统性能等⽅⾯的优越性，引起⼈们的⼴泛注意，得到⼤范围的推⼴，导致了⾃动控制领域的⼀场⾰命。
本⽂介绍了汽车电器中最常⽤的总线——CAN总线的产⽣及发展历史，并对其优点及主要技术指标进⾏了详述,就其在汽车上的具体应⽤给出了实例，最后分析了CAN总线的发展趋势。
关键词：控制器局部⽹、通信、CAN总线的功能A b s t r a c tWith the development of automobile, auto forward high comfort, high maneuverability, high security and intelligent direction. Especially the high-end cars, high-precision sensors and automotive appliances in the vehicle a large number of applications, adds a number of complex wiring harness, a large number of wiring harness to the vehicle's safety performance of a huge hidden dangers. It was first used in industrial field bus technology. Field bus technology since the birth of 70 years so far, because of its reduced system, cable, simplifying installation, maintenance and management, and lower system investment and operating costs, increase system performance, the advantages of causing widespread attention, get big range of promotion, led to a revolution in the field of automatic control. This article describes the most common vehicle electrical bus - CAN bus generation and development of history and its advantages and the main technical indicators of the detail on its specific application in the car example is given, the last of the CAN Bus trends.Keywords: controller area network, communications, CAN bus functions⽬录⽬录第1章 CAN总线的产⽣与发展 (1)1.1 CAN BUS 基础 (1)1.2 CAN BUS 系统构成 (2)1.3 CAN BUS 特点 (3)1.4 CAN BUS 技术介绍 (4)1.4.1 位仲裁 (4)1.4.2 CAN与其它通信⽅案的⽐较 (4)1.4.3 CAN的报⽂格式 (5)1.4.4 数据错误检测 (5)第2章利⽤CAN总线完成对汽车电⼦控制系统节点的在线编程 (7)2.1 CAN BUS是系统在线编程应⽤和代码升级重要⼯具 (7)2.2 系统分析与设计 (7)2.2.1 系统整体设计分析 (7)2.2.2 PC机控制层软件的设计 (7)2.2.3 ECU节点软件的分析 (8)2.3 ECU节点的软件设计 (8)2.4 利⽤CAN总线对汽车电⼦控制系统节点的在线编程的优点 (9)第3章 CAN BUS 的发展趋势 (10)3.1 现场总线的发展不会被计算机通信技术取代 (10)3.1.1 功能⽅⾯ (10)3.1.2 要求⽅⾯ (11)3.1.3 结构⽅⾯ (12)3.2 现场总线应⽤⼯程的发展趋势 (12)3.2.1 通过应⽤技术发挥现场总线的优势 (12)3.2.2 不同类型的现场总线组合更有利于降低成本 (13)3.2.3 现场总线的本质是信息处理现场化 (13)3.2.4 ⽹络的设计 (13)3.2.5 系统组态傻⽠化 (13)第4章结束语 (14)参考⽂献 (15)致谢 (16)第1章 CAN总线的产⽣与发展控制器局部⽹（CAN－CONTROLLER AREA NETWORK）是BOSCH公司为现代汽车应⽤领先推出的⼀种多主机局部⽹，由于其卓越性能现已⼴泛应⽤于⼯业⾃动化、多种控制设备、交通⼯具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。
CAN总线应用的实例
1．Can总线的发展过程CAN总线是BOSCH公司为现代汽车应用领先推出的一种多主机局部网，由于其卓越性能现已广泛应用于工业自动化、多种控制设备、交通工具、医疗仪器以及建筑、环境控制等众多部门。
随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。
从发动机控制到传动系统控制，从行驶、制动、转向系统控制到安全保证系统及仪表报警系统，从电源管理到为提高舒适性而作的各种努力，使汽车电子系统形成了一个复杂的大系统。
这些系统除了各自的电源线外，还需要互相通信，不难想象，若仍沿用常规的点对点的布线方式进行布线，那么整个汽车的布线将会如一团乱麻，需要应用大量的电源线而且通信效率很低。
若采用总线方式布线(如CAN总线)，则可以节省大量的电源线而且会大大提高通讯效率。
因此，采用CAN总线方式布线，能大大简化汽车布线。
布线增加使汽车布线中所使用铜线增加。
虽然有些线是用于控制且通过电流只有几十毫安，但是为了提高可靠性，规定所用线径最小不能低于0.5mm。
实际上，传输距离远的线一般都在0．8mm或1.0mm以上。
汽车布线一般是先将线制成线束，然后再把线束装在纵梁下等看不到的地方，这样一旦线束中出了问题，不仅查找相当麻烦，而且维修也很困难，多数情况下要把线束全部换掉。
但是，由于每种车型的长度、宽度以及电器安装的位置都不同，所以线束也太不一样，每辆车都要单独设计，从而增加了设计和试制的难度。
在实际生产安装中，要仔细走线并对线头对线号，由于线束很粗而安装位置有限，所以工效也很低。
有时想在车上增加一两种新的功能，或将某个落后的电器配件用一种新型的配件代替，便会多出几根线，使原来已经很乱的布线更加的乱成一团。
鉴于这些原因，在借鉴计算机网络和现场控制技术的基础上，汽车网络技术应运而生。
CAN(Controller Area Network)数据总线是一种极适于汽车环境的汽车局域网。
CAN总线是德国Bosch公司为解决汽车监控系统中的复杂技术难题而设计的数字信号通信协议，它属于总线式串行通信网络。
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汽车控制系统的
CAN总线应用
汽车控制系统的CAN 总线应用
摘要
现代汽车上安装和使用了越来越多的电子控制单元(ECU), 大大提高了汽车的动力性、经济性、舒适性和操作的方便性,但随之增加的复杂电路使车内线束增多、空间紧张、布线复杂,导致车身重量明显增加,降低了车辆的可靠性,增加了维修难度。
另外, 各电控单元之间也需要传递大量的信息,有些信息是多个电控单元
共享的,传统的点对点的接线和布线方式不能实现信息共享。
由于现代汽车的电子控制器及仪表的数量越来越多,因此现代汽车一般
采用CAN 总线系统,将整个汽车控制系统联系起来统一管理,实现数据共享和相互之间协同工作。
把CAN 总线技术应用于汽车的电气控制就能够解决这些问题也是当前国内外汽车制造商大力开发和正在使用的新技术。
CAN 已被广泛应用到各个自动化控制系统中,从高速的网络到低价位的
多路接线都能够使用CAN.例如,在汽车电子、自动控制、智能大厦、电力系统和安防监控等领域,CAN 都具有不可比拟的优越性。
现代汽车的结构复杂,传感器遍布全车,其类型多种多样,这使得数据变得复杂,大小不尽相同,因此速率也不相同,另外车身系统也需要获得驱动系统的信息,以供维修人员或者驾驶者参考。
因此有必要设计一个高效、可靠的网关与数据处理系统。
1.汽车CAN 总线系统.
CAN 的全称是:Controller Area Network, 即区域网络控制器
CAN总线中数据在串联总线上能够一个接一个地传送，所有参加CAN总线的分系统都能够经过其控制单元上的CAN总线接口进
行数据的发送和接收。
CAN总线是一个多路传输系统，当某一单元出现故障时不会影响其它单元的工作，汽车CAN总线对不同数据
的传输速率是不一样的，对发动机电控系统和ABS等实时控制用
数据实施的是高速传输，速率为0.125M波特率〜1M波特率；对车身调节系统（如空调）的数据实施的是低速传输，传输速率在10〜
125K波特率;其它如多媒体系统和诊断系统则为中速传输，速率在前两者之间，这样的区分提高了总线的传输效率。
图1为某种客车
的CAN总线系统结构图。
图1 一种客车的CAN总线系统结构
车身系统CAN总线的主要连接对象为：中控、门控制器及其它一些组件。
车身系统的控制对象主要是4个门上的集控锁、车
窗、行李箱锁、后视镜及车内顶灯。
在具备遥控功能的情况下, 还包括对遥控信号的接收处理和其它防盗系统的控制等等。
现代汽车中所使用的电子通讯系统越来越多，如汽车自动诊断系统、自动巡航系统(ACC) 和车载多媒体系统等。
系统和汽车故障诊断系统之间均需要进行数据交换。
2.汽车车身整体控制系统设计.
整个系统主要由车内仪表、照明及信号灯组、自动车窗电控节点组成。
本系统网络中包含 1 个车内仪表板、 4 组照明、信号灯组和 4 个车门,共9 个节点。
其中,照明、信号灯组中包括远光灯、近光灯、转向灯、雾灯、刹车灯,且不同灯的安装位置不尽相同,如图 2
所示。
中央控制单元安装在汽车仪表板上,接收司机的操作指令,其余 4 个节点则分别安装在车头、尾部的左侧和右侧与不同车灯相连,控制车灯状态。
图2车灯总线控制结构图
门控单元不但经过 CAN 总线接收中央控制单元指令，还接收 车门
上的开关信号输入，根据指令和开关信号，门控单元做出相应的 动作,然后把执行结果发往中央控制单元，门控单元功能如图 3所 示。
将所有节点连接起来，组成一个汽车内部控制网络。
由于每个 CAN 节点与网络连接只用两根线 CANH 线和CANL 线，从而大大 减少了线束的使用量。
中央控制节点和其它节点之间经过 CAN 收
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灯灯灯灯 ® ® ® ® 譽琦电路
发器及CAN 控制器相连，单个节点包括一个单片机控制器、 一个 CAN 收发器和一个 CAN 控制器。
中央控制节点接收各节点发送 的现场数据，经过综合计算、 判断做出相应的控制命令，这些命令 将经过CAN 总线传送至各节点，各节点由单片机作为控制器，它用 于采集现场的各项参数，并执行中央控制节点发送的各项命令
，这些
命令将最终传送至各执行机构 ，如车门电机、 车灯、 车窗继电器
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CAN H cm 图3门控单元功能图 3•汽车检测线控制系统的设计.
国内的汽车检测线大多采用 2级分布式计算机控制方式，其系 统
结构如图4所示。
第1级为工位控制级，由分布在各工位上的工 位机完
成测控工作，主要担负检测设备运行控制、数据采集和通信
等任务。
第2级为监督管理级，由主控机完成测控工作，具有安排检测程序、担负全线调度、综合判定检测结果、存储并集中打印
检测结果报告单和管理数据库等功能。
图 4 CAN 总线计算机控制系统结构
4. CAN 总线计算机控制系统
本文设计了基于CAN 总线,以嵌入式系统为工位机的汽车检测线计
算机控制系统,其系统结构如图所示。
该系统以CAN 总线技术为核心,采用总线型网络拓扑结构。
3 个工位由ARM 微控制器组成的嵌入式系统代替工业控制计算机连接到CAN 总线上,主控机和登录机采用普通计算机,它们经过CAN 卡与3个CAN 总线工位节点进行信息交换。
CAN 总线工位节点把采集到的现场信号经过调理变换后,送到ARM 微控制器中,最后变成数字信号。
数字信号经ARM 微控制器中的CAN 控制器处理后,由CAN 收发器经过总线与主控机进行CAN 协议的数据交换。
主控机对传感器检测到的现场信号进一步分析、处理和存储,完成了系统的在线检测和计算机控制。
本设计有如下特点:1.采用基于32 位高性能ARM 微控制器的嵌入式系统作为工位机,代替传统的工业控制计算机。
以ARM 为
核心的嵌入式系统具有体积小、功耗低及程序固化在闪存芯片上等特点,可有效节约系统成本,简化系统安装及调试,增加系统稳定性和可靠性。
2.采用CAN 总线代替以太网来完成各工位机之间的通信。
以太网节点的硬件成本、软件开发费用很高。
而CAN 总线使用普通双绞线作为传输介质, 采用总线型网络拓扑结构、基于优先权的仲裁方式,由CAN 控制器实现硬件纠错,利用CAN 构成
检测通信网络,不但组网自由、扩展性强及实时性好,还具有自诊断和监控能力。
因此使用CAN 总线替代以太网应用于汽车检测线能够提高系统的可靠性、稳定性,降低系统开发及后期维护的成
本。
3.采用隔离CAN 收发器代在以往的设计方案中需要高速光耦, 电源隔离模块及CAN 收发器等分立元件才能实现的带隔离的CAN 收发电
路。
CTM1050T 接口芯片能够实现带隔离的CAN 收发电路，而且隔离电压能够达到DC2500V,不但提高了CAN总线节
点的抗干扰能力,保证各节点之间在电气上是完全隔离和独立的,而且简化了CAN 智能节点硬件电路设计。
5. 工位机软件设计. 工位机软件主要由数据采集程序、CAN 总线通信
程序组成。
本文主要介绍CAN 总线通信程序的软件设计,包括CAN 控制器的初始化、数据接收与数据发送。
( 1) .CAN 控制器的初始化。
CAN 控制器的初始化只有在复位模式下才能够进行。
初始化工作主要经过对CAN 控制器相关寄存器写入相应的控制字来确定CAN 控制器的工作模式,它主要包括: 硬件使能和配置引脚连接、软件复位、设定通信波特率、配置CAN 工作模式、配置发送优先级模式、配置验收滤波器、设置中断使能寄存器、设置错误警告等。
( 2) . 数据接收。
接收程序流程如图5 所示。
图5接收程序流程
至此数据从CAN总线到CAN接收缓冲区是由CAN控制器自动完成的。
接收程序只要从接收缓冲区读取要接收的信息即可。
接收程序能够采用查询方式或中断方式。
在某一段时间内，CAN总线并不总是在活动，为了提高效率，可采用中断方式。
在初始化程序中必须使能接收中断。
在中断服务子程序中，读取CANICR寄存器，判断是否有接收中断标志，有则读取接收缓冲区数据。
为了防止接收缓冲区数据溢出，可开辟一个循环接收数据队列来暂时存储数据
，
主程序可经过查询该队列来获得总线数据。
(3).数据发送。
发送程序负责把按照CAN协议格式转换的数据发送到CAN总线上。
发送时只要将待发送的数据按CAN协议的帧格式组合成一帧报文，然后判断是否有空闲的发送缓冲区。
CAN控制器为了提高大量数据的发送效率，每个CAN控制器配有3个独立的发送缓冲区，发送时要根据缓冲区的实际情况有选择性地把数据写入3个发送缓冲区之一。
它们的状态能够经过查询寄存器得知，只有当其中有空闲的发送缓冲区时才可将数据写入。
在启动发送数据的命令后,CAN 控制器要将缓冲区内的数据发送完毕后,才会将该帧数据是否发送成功的状态返回,能够经过查询寄存器的TCS 位或配合发送成功中断来判断数据是否发送成功。
6. 总结.
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本文设计的计算机控制系统把CAN 总线技术和嵌入式系统应用在汽车检测线上,不但提高了汽车综合性能检测的速度,而且在汽车检测线的安装、调试、运行和维护等环节上节约成本,可广泛应用于汽车检测行业,满足经济实用的要求,具有良好的实用价值和应用前景。
11。