汽车电子课程设计

目录

目录________________________________________________________________ 1摘要________________________________________________________________ 2

1.CAN总线 _____________________________________________________________ 3

1.1 CAN总线的简介 ___________________________________________________________ 3

1.2 CAN总线协议的报文帧结构形式 _____________________________________________ 4

1.3 CAN总线协议内容 _________________________________________________________ 5

2. 奥迪A4的CAN数据总线技术概述 ______________________________________ 6

3. 基于CAN总线技术的奥迪A4车灯控制系统 _____________________________ 10

3.1 系统的总体设计 __________________________________________________________ 10

3.2硬件接口电路设计_________________________________________________________ 10

3.3系统软件设计原理框图和流程图 _____________________________________________ 11

4. 基于CAN总线技术的奥迪A4电动车窗控制系统 _________________________ 13

4.1系统的总体设计___________________________________________________________ 13

4.2硬件接口电路设计_________________________________________________________ 14

4.3系统软件设计流程图_______________________________________________________ 15

4.4电动车窗系统主要技术参数和功能 ___________________________________________ 17

5. 基于CAN总线技术的奥迪A4雨刮控制系统 _____________________________ 17

5.1系统总体设计概述_________________________________________________________ 17

5.2系统的硬件设计与原理图___________________________________________________ 17

5.3元器件与参数选择_________________________________________________________ 18

5.4安装调试说明_____________________________________________________________ 19

6 系统的抗干扰设计____________________________________________________ 19

6.1 硬件抗干扰措施 __________________________________________________________ 19

6.2 软件看干扰 ______________________________________________________________ 20

7.程序代码 _____________________________________________________________ 20

7.1 CAN控制器的初始化 ______________________________________________________ 20

7.2报文的发送程序___________________________________________________________ 21

7.3报文的接收程序___________________________________________________________ 21

8.结语： _______________________________________________________________ 22

9.课程设计感想和体会： _________________________________________________ 22

10.参考文献 ____________________________________________________________ 23

摘要

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。

关键词：汽车车灯；汽车车窗；雨刮系统；单片机STC89C52；CAN总线 ;SJA1000；82C250；传感器；奥迪A4

1.CAN总线

1.1 CAN总线的简介

CAN(ControllerAreaNetwork)数据总线是一种适用于汽车环境的汽车局域网。它属于多路传输系统中的一种，是由德国博世(Bosch)公司在20世纪80年代初为解决现代汽车中众多的控制单元与测试仪器之间的数据交换而应用开发的一种串行通信协议。目前，在汽车设计领域中，CAN几乎成了一种必须采用的技术手段，尤其是在欧洲，如奔驰、宝马、保时捷等都采用CAN总线实现汽车内部控制系统与各检测和执行机构间的数据通信。此外，美国汽车厂也将控制器联网系统逐步由Class2过渡到CAN。CAN国际标准只定义了物理层和数据链路层，实际应用中，一些厂家和公司又定义了相应的应用层规范，使CAN的应用更加广泛和可靠。

CAN信号传输介质为普通双绞线，通信速率最高可达1Mbps/40m，直接传输距离可达10km/5Kbps。

CAN的信号传输采用短帧结构，每一帧的有效字节数为8个，因而传输时间短，受干扰的概率低，由于其采用CRC16的校验方式，误码率仅为310-5。当节点严重错误时，具有自动关闭的功能，以切断该节点与总线的联系，使通信线上的其他节点机通信不受影响，具有较强的抗干扰能力。控制器局部网(CAN)属于现场总线范畴，它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通讯网络。

CAN作为汽车环境中的微控制器通讯，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。比如:发动机管理系统、变速箱控制器、仪表装备、电子主干系统中，均嵌入CAN控制装置。但是CAN总线多路传输系统还没有实际应用到汽车前照灯。传统的汽车系统布线工作量很大，一旦线路发现故障，诊断工作十分困难，同时由于数据传输线很长，导致传输速度下降，可靠性、实时性差等问题。CAN总线技术作为最有前途的现场总线之一，依靠其可靠性高，适应环境能力强，纠错能力突出，性价比高等特点成为解决这一问题的新选择。正是基于这种研究背景，本文研究并开发出了基于CAN总线的汽车前照灯多路传输系统。

目前己在工业自动化、建筑物环境控制、机床、医疗设备等领域得到广泛应用。CAN总线具有以下几个重要特点：

1)结构简单，只有两根线与外部相连，且内部含有错误探测和管理模块。

2)通信方式灵活。可以多种方式工作，网络上任意一个节点均可在任意时刻主动的向网络上的其他节点发送信息，而不分主从。

3)可以点对点、点对多点及全局广播方式发送和接受数据。

4)网络上的节点信息可分成不同的优先级，可以满足不同的实时要求。

5)CAN通讯格式采用短帧格式，每帧字节数最多为8个，可满足通常工业领域中控制命令、工作状态和测试数据的一般要求。同时，8个字节也不会占用总线时间过长，从而保证了通讯的实时性。

6)采用非破坏性总线仲裁技术。当两个节点同时向总线上发送数据时，优先级低的节点主动停止数据发送，而优先级高的节点可以不受影响继续传输数据，这大大地节省了总线仲裁冲突时间，在网络负载很重的情况下也不会出现网络瘫痪。

7)直接通讯距离最大可达1k0m(速率在5kb／S以下)，最高通讯速率可达1Mb ／s(此时距离最长为40m)。节点数可达110个，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维。

8)CAN总线通讯接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。

9)CAN总线采用CRC检验并可提供相应的错误处理功能，保证了数据通信的可靠性。

1.2 CAN总线协议的报文帧结构形式

在报文传输时，不同的帧具有不同的传输结构，下面将分别介绍四种传输帧的结构，只有严格按照该结构进行帧的传输，才能被节点正确接收和发送。

(1)数据帧由七种不同的位域(Bit Field)组成：帧起始(Start of )、仲裁域(Arbitration Field)、控制域(Control Field)、数据域(DataField)、CRC域(CRC Field)、应答域(ACK Field)和帧结尾(End of )。数据域的长度可以为0～8个字节。

1)帧起始(SOF)：帧起始(SOF)标志着数据帧和远程帧的起始，仅由一个“显性”位组成。在CAN的同步规则中，当总线空闲时(处于隐性状态)，才允许站点开始发送(信号)。所有的站点必须同步于首先开始发送报文的站点的帧起始前沿(该方式称为“硬同步”)。

2)仲裁域：仲裁域由标识符和RTR位组成，标准帧格式与扩展帧格式的仲裁域格式不同。标准格式里，仲裁域由1l位标识符和RTR位组成。标识符位有ID28～IDl8。扩展帧格式里，仲裁域包括29位标识符、SRR位、IDE(Identifier Extension，标志符扩展)位、RTR位。其标识符有ID28～IDO。为了区别标准帧格式和扩展帧格式，CANl．0～1．2版本协议的保留位r1现表示为IDE位。IDE 位为显性，表示数据帧为标准格式；IDE位为隐性，表示数据帧为扩展帧格式。在扩展帧中，替代远程请求(Substitute Remote Request，SRR)位为隐性。仲裁域传输顺序为从最高位到最低位，其中最高7位不能全为零。RTR的全称为“远程发送请求(Remote TransmissionRequest)”。RTR位在数据帧里必须为“显性”，而在远程帧里必须为“隐性”。它是区别数据帧和远程帧的标志。

3)控制域：控制域由6位组成，包括2个保留位(r0、r1同于CAN总线协议扩展)及4位数据长度码，允许的数据长度值为0～8字节。

4)数据域：发送缓冲区中的数据按照长度代码指示长度发送。对于接收的数据，同样如此。它可为0～8字节，每个字节包含8位，首先发送的是MSB(最高位)。

5)CRC校验码域：它由CRC域(15位)及CRC边界符(一个隐性位)组成。CRC计算中，被除的多项式包括帧的起始域、仲裁域、控制域、数据域及15位为0的解除填充的位流给定。此多项式被下列多项式X15+X14+X10+X8+X7+X4+X3+1除(系

数按模2计算)，相除的余数即为发至总线的CRC序列。发送时，CRC序列的最高有效位被首先发送／接收。之所以选用这种帧校验方式，是由于这种CRC校验码对于少于127位的帧是最佳的。

6)应答域：应答域由发送方发出的两个(应答间隙及应答界定)隐性位组成，所有接收到正确的CRC序列的节点将在发送节点的应答间隙上将发送的这一隐性位改写为显性位。因此，发送节点将一直监视总线信号已确认网络中至少一个节点正确地接收到所发信息。应答界定符是应答域中第二个隐性位，由此可见，应答间隙两边有两个隐性位：CRC域和应答界定位。

7)帧结束域：每一个数据帧或远程帧均由一串七个隐性位的帧结束域结尾。这样，接收节点可以正确检测到一个帧的传输结束。

1.3 CAN总线协议内容

CAN总线的物理层是将ECU连接至总线的驱动电路。ECU的总数将受限于总线上的电气负荷。物理层定义了物理数据在总线上各节点间的传输过程，主要是连接介质、线路电气特性、数据的编码／解码、位定时和同步的实施标准。

BOSCH CAN基本上没有对物理层进行定义，但基于CAN的ISO标准对物理层进行了定义。设计一个CAN系统时，物理层具有很大的选择余地，但必须保证CAN协议中媒体访问层非破坏性位仲裁的要求，即出现总线竞争时，具有较高优先权的报文获取总线竞争的原则，所以要求物理层必须支持CAN总线中隐性位和显性位的状态特征。在没有发送显性位时，总线处于隐性状态，空闲时，总线处于隐性状态；当有一个或多个节点发送显性位，显性位覆盖隐性位，使总线处于显性状态。

在此基础上，物理层主要取决于传输速度的要求。从物理结构上看，CAN节点的构成如图2-1所示。在CAN中，物理层从结构上可分为三层：分别是物理层信令(Physical Layer Signaling，PLS)、物理介质附件(Physical MediaAttachment，PMA)层和介质从属接口(Media Dependent：Inter-face，MDI)层。其中PLS连同数据链路层功能由CAN控制器完成，PMA层功能由CAN收发器完成，MDI层定义了电缆和连接器的特性。目前也有支持CAN的微处理器内部集成了CAN控制器和收发器电路，如MC68HC908GZl6。PMA和MDI两层有很多不同的国际或国家或行业标准，也可自行定义，比较流行的是ISOll898定义的高速CAN发送／接收器标准。理论上，CAN总线上的节点数几乎不受限制，可达到2000个，实际上受电气特性的限制，最多只能接100多个节点。

CAN的数据链路层是其核心内容，其中逻辑链路控制(Logical Link control，LLC)完成过滤、过载通知和管理恢复等功能，媒体访问控制(Medium Aeeess control，MAC)子层完成数据打包／解包、帧编码、媒体访问管理、错误检测、错误信令、应答、串并转换等功能。这些功能都是围绕信息帧传送过程展开的。

图2-1 CAN总线网络系统结构

2. 奥迪A4的CAN数据总线技术概述

A4数据总线系统的功能：

奥迪A4上有不同的数据总线系统在工作。这些系统以不同的平面作。组合仪表板内的控制器是这些数据总线系统的交汇处（网关）。

J285组合仪表板内控制器(网关)

本数据总线系统中数据同时通过导线“CAN–Hi”和“CAN–Lo”传递

（ A121、A146、A178是CAN-high bus；A122、A147、A179是CAN-low bus)。

根据数据总线系统的型号，两根导线相互拧在一起（相互缠绕）,以将对其他系统的干扰辐射尽可能减小,另外还能不受其他导线的影响。

数据通过数据导线顺序地传向各连接的控制器。这些数据不能用车间工具检查到。

各控制器将数据按规定的间隔作为电报来发送和等待。一个控制器发送的两个电报之间的时间间隔取决于所传递数据的价值，在0.01和0.2秒之间。

如果一个相连接的控制器在规定的时间内未收到信息或收到的数据信息无法分析，故障存储器存储一个故障。如果一个控制器因为元件故障而无法提供所要求的信息（或只是某特定信息），一个带有该数据信息的故障通告被发送，以要求读取该控制器的故障存储器。

例如：舒适系统外部温度传感器G17未被连接，因此组合仪表板内控制器J285不能在其数据信息中发送该传感器测量值。组合仪表板内控制器存储该故障并在其数据信息中发送一个故障通告而不是发送测量值。控制和显示单元E87通过分析该信息而识别出故障通告并在故障存储器内存储信息“请读取组合仪表板内控制器的故障存储器”。

奥迪A4数据总线系统：

1、舒适设备数据总线：

舒适设备数据总线

★以100kBaud（每秒100000信息单位）的传递速度工作。

★两根导线中有一根失效时仍可以工作，但是以紧急状态工作（例如一根导线断路）。

与以下控制器相连：

★组合仪表板内控制器J285（与动力设备数据总线的交汇处）

★空调设备控制和显示单元E87

★舒适系统控制单元-J393

★辅助暖气控制器J364（仅对装有原装奥迪驻车暖气/辅助暖气装置的车辆）★转向柱电子装置控制器J527

★电压控制

★停车辅助控制

★车门控制-J

★其他与舒适设备数据总线相连的控制器

2、动力设备数据总线：

动力设备数据总线

★以500kBaud（每秒500000信息单位）的传递速度工作。

★只有在两根导线都能传递数据时才能工作（保证安全）。

与以下控制器相连：

★组合仪表板内控制器-J285（与舒适设备数据总线的交汇处）

★发动机控制器-J...

★ABS和EDL-J104

★A/T-J217

★Air big-J234

★其它与动力设备数据总线相连的控制器3、其它设备数据总线：

其它设备数据总线★电话/远程信息处理单元-J526

★语音输入控制器-J507

★导航和CD机控制单元-J401

★智能卡阅读器-R99

★收音机-R

★电子操作装置及导航系统控制器-J402

★其它与该数据总线相连的控制器

3. 基于CAN总线技术的奥迪A4车灯控制系统

3.1 系统的总体设计

汽车车灯CAN总线控制系统由5个CAN控制点构成，分别是左右前门节点，左右后门节点车灯系统和中央控制节点，主要用于控制汽车车身的车灯系统。需要实现的控制功能包括大灯控制（远光灯）、小灯控制（近光灯）、倒车灯控制、制动灯控制、雾灯控制、超车灯控制、转向灯控制、报警灯控制及示廓灯控制。其中转向灯控制、报警灯控制及示廓灯控制作用于转向灯。转向控制时相应侧的转向灯闪烁；报警控制时4个转向灯同时闪烁，此时转向控制不起作用；示廓控制时4个转向灯保持打开状态，不闪烁，其他各灯独立控制。

3.2硬件接口电路设计

汽车车灯CAN总线控制系统的硬件主要由中央控制器模块、节点控制器模块、CAN总线收发器模块、电源模块和输入信号调理模块等组成。本次设计的是车灯控制系统CAN总线节点，利用STC89C51作为节点的未处理器，采用SJA1000作为CAN总线通行接口控制器，SJA1000的ADO—AD7连接到89C51的P0 口，SJA1000的万连接到89C51的P2．0，P2．0为0时CPU片外存储器地址可选中SJA1000，CPU通过这些地址可对sJA1000执行相应的读，写操作。SJA1000的RD、WR、ALE分别与89C51的引脚相连，INT接89C51的INTO，89C51也可以通过中断方式访问SJA1000。为了增强CAN总线节点的抗干扰能力，SJA1000的TX0和RX0并不是直接与82C250的TXD和RXD相连，而是通过高速光耦6N137后与82C250相连，这样就很好的实现了总线上各CAN节点间的电气隔离。82C250是CAN控制器和物理总线间的接口，它是专用的CAN驱动芯片，提供对总线的差动发送和接收功能。为了增强CAN通信的抗干扰能力，在缓冲器和CAN驱动之间设计了光电隔离电路。采用的是高速光电隔离芯片6N137，输入与输出的供电电压也都采用5V。同时为了避免电源引起的干扰，CAN通信部分采用单独的DC—DC 电源模块供电。硬件电路原理图如图所示。

车灯控制系统CAN总线硬件原理图3.3系统软件设计原理框图和流程图

车灯节点接收主程序流程图

4.基于CAN总线技术的奥迪A4电动车窗控制系统

4.1系统的总体设计

现在各中高档轿车都安装有电动车窗，按钮控制车窗玻璃的升降。如果车窗无智能，司机在没有注意到乘客的手或物体伸出窗口的情况下按下按钮，乘客容易被车窗夹伤。为了安全，很多乘车都采用电动防夹车窗。在充分研究有关CAN 总线在汽车电子系统中的应用和电动车窗防夹方案的基础上，提出一种基于CAN 总线的轿车车窗智能控制系统的设计方案，实现车窗在正常工作模式下防夹控制

功能和紧急情况下(异常工作模式)快速升降车窗控制功能。CAN总线系统节点分为不带微控制器的非智能节点和带微控制器的智能节点。该系统采用智能节点设计，轿车车窗按CAN总线结构和电器元件在汽车中的物理位置划分为左前、右前、左后和右后4个节点单元。其中左前节点为主控制单元，除负责本地(左前)车窗的升降，还可以远程控制其他车窗。各节点采用独立的带CAN功能的微控制器设计，其CAN网络结构如图所示。

4.2硬件接口电路设计

该系统采用片内含有CAN控制器的P8xC591作为节点单元主控制器。P8xC59 1采用强大的80C51指令集；内部集成有SJAl000 CAN控制器的PeliCAN功能；全静态内核提供了扩展的节电方式：振荡器停止和恢复而不丢失数据；改进的1：l内部时钟分频器在12 MHz外部时钟频率时实现500ns指令周期。

控制器P8xC2591读取按键信息，驱动车窗电机按预先编制的软件指令运行，同时监测传感器的输出电压和负载电流，作为车窗在上升(下降)过程中与障碍物夹持时的逻辑判断，然后驱动电机。为了防止车窗玻璃上升到顶部或下降到底部时，电动机受到冲击堵转而降低电动车窗机械的使用寿命，该系统设计具有软停止功能，并且手动或自动上升、下降时都有此功能。当玻璃上升(下降)快到

顶(底)部时，在上升软停止点切断电动机的电源使其停止工作，通过电动机的惯性使玻璃上升(下降)到顶(底)部。各节点单元相关命令和状态通过CAN控制器以报文格式由CAN总线完成与其他节点单元信息间的传输和共享。系统节点单元硬件设计框图如图所示。

车窗控制系统CAN总线硬件原理图

系统左前节点单元除具有全局控制外，其余节点单元只负责控制本地车窗，硬件设计仅多一个按键K4，主要在于软件设计。该系统设计的控制电路不仅支持节点单元间的CAN总线通信，还要检测压电传感器和负载电流等模拟量，判断各种逻辑，通过驱动器实现控制功能。

4.3系统软件设计流程图

4.4电动车窗系统主要技术参数和功能

①防夹功能初始化后，手动和自动上升时都具有防夹功能，防夹次数不受限制；从车窗上极限下沿40mm往下，车窗上极限上沿40 mm往上的区间为防夹区间

②省电模式在输入信号消失120 ms后。且电动机温度接近室温25℃时，系统自动进入省电模式．静态电流小于300μA。当电动机控制单元一旦得到输入指令就被唤醒。

③软停止功能上升软停止点为上极限位置约2 mm处，下降软停止点为下极限位置上约12 mm处。

④电动机保护功能对电动机采取保护措施，提高电动机和电动车窗系统的使用寿命。

⑤自诊断保护功能为保证系统的可靠性，同时提高系统的平均无故障时间，采用自诊断保护措施：如果电源电压超过16 V±0．5 V，关闭自动上升功能。

⑥系统抗干扰设计技术软件抗干扰以其设计灵活、节省硬件资源、成本低等优势得到广泛应用。

5.基于CAN总线技术的奥迪A4雨刮控制系统

5.1系统总体设计概述

这里用新型公开了总线型汽车雨刮控制器，其包括微控制器以及ＣＡＮ通信、雨刮驱动控制、雨刮复位状态信息采集单元和支持电路，微控制器通过其数据总线与所述三个单元和支持电路相连。本实用新型取消了雨刮硬件复位模式和雨刮间歇控制器，从而可使雨刮使用寿命延长和雨刮成本降低，还可以拓展功能，面向用户需求实现个性化订制。

总线型汽车雨刮控制器，其特征是包括微控制器、ＣＡＮ通信单元、雨刮驱动控制单元、雨刮复位状态信息采集单元和支持电路，微控制器通过其数据总线与所述三个单元和支持电路相连；微控制器内部集成有ＣＡＮ控制器。

5.2系统的硬件设计与原理图

汽车刑水器自控电路的工作原理如图所示。它主要由湿度检测电路、转换开关电路、电予开关、乡谐振荡器、显示电路、执行电路组成。转换开关置于“1”的位置时为自动控制。转换开关置于“2”的位置时为手动控制。湿度传感器主是用来检测车窗上面的积水情况，为该控制电路提供湿度检测信号。IC 是一种功率开关集成电路，其控制端⑤脚的电位高低，决定了 Cl的导通与截止。当 C 的控制端⑤脚电位大于1．6V时，IC 便处于导通状态，反之则截止。在实际应用时，应使 C 的控制端⑤脚电位不能大于6V，以免被损坏。 C z等元件组成一个占空比可调的多谐振荡器，其电位器和 z的阻值大小，直接关系到振荡器

的频率。

当需要自动时，将转换开关置于“1”的位置。未降雨水，其湿度传惑器两端。与b之间的电阻月水阻值很大，使得晶体管BG截止，且使Ct的控制端⑤脚为低电平而截止，则 C 的(D脚与②脚和⑧脚之问电路不导通，故刮水器电{：JJ_M 断电不丁作。一旦降雨时湿度传感器两端0与b之间电阻月水的阻值变得很小，使得晶体管 G导通．此时 C。的控制端⑤脚获得4伏左右的高电平，致使IC。导通，其②脚和③脚输出约12V电源，使得刮水器电机通电T作。氓而，刮水器按一定频率不断地往返扫过车商，直到雨停后刮水器电机才断电不工作。

当需要手动时，将转换开关置于“2”的位四。 C 的导通与截止直接受~ljIC z的控制。倘若 C z的③脚输出商电时，~lJIC 导通，反之则截止。在接通电源的瞬问，电容C。的 i极端呈低电平，并且 Cz的②脚和⑥脚为低电，其⑧脚输出高电平，则使 C-导通，故剐水器电机通电：L作。与此同时，正电源经月11、D。、 z、月1 o电容C a充电，当电容C。两端电压被充到2／3Vcc(8V)时，致使IC 复位，其⑧脚输出低电平，则IC 截止，故刮水器电机断电不工作。同时 C z内部的放电晶体管导通，使⑦脚为低电平，然后经D z、、月。向电容C a放电。当电容C。两端电压降到1／3Vcc(4V)时，则又使 C z处于置位状态，其⑧脚输出高电平，故刮水器电机又通电工作。这样不断周而复始的重复以上充、放电过程，从而使刮水器电机间歇通电工作。

汽车水刮原理图

5.3元器件与参数选择

C 为新型大功率驱动开关集成电路Ⅳ8778。 C2为#A555时基集成电路，亦可用5G1555、FX555、NE555等。 G选用放大系数大于8O的硅PⅣP型晶体管，

~fl3CG14A、3CG21等。LEDl和LEDz为一般的红色发光二极管。D1～D 3为1N4001整流二极管。Rl=4．3 Q，R2=100KQ ，R 3=R4=R8=10KQ ，R 5=18KQ ，R 6=R 9=R 1 0=R 1 1=R 1 2=1KQ，R 7=5．1KQ 。C1= 100#F／25V ，C 2=0．01pF，C 3= 220#F ／25V，C1和C 3要求漏电越小越好。 1= z=4．7MQ。工作电源使用12V汽车蓄电池。

5.4安装调试说明

湿度传感器的安装位置，直接影响着本控制电路的使用效果，故湿度传感器两探头。和b的安装位置，必须是在刮水器所扫过车窗面的地方。并且，当湿度传感器受到雨水作用时，其探头0与b之问的电阻R水阻值应很小，反之则阻值很大。电位器 t和 z、开关和 z、发光二极竹LEDt和￡ED z均安装在驾驶室的显示仪表板上，

6 系统的抗干扰设计

一个系统要应用到实际中去，其运行就需要极高的可靠性和长期的稳定性。而汽车电子的工作环境通常很恶劣，其周围充斥着电磁波，电子器件在．40℃一125℃的高温差下工作，并且还需要克服湿热、强振动和干扰信号多且强的恶劣环境。汽车上有很多噪声源，如刮水器电动机、燃油泵、火花点火线圈、空调起动器、交流发电机线缆连接的间歇切断，以及某些无线电子设备等，这些干扰问题轻则影响电子设备的正常工作，重则损坏相应的电器元件，因此必须采取一定的硬件及软件的抗干扰措施，否则各项电子系统难以稳定、可靠地运行。

6.1 硬件抗干扰措施

硬件方面采用电磁兼容设计，重点处理静电场、磁场和传输线路及电路引入的干扰，采用滤波、去耦、隔离、屏蔽和接地等方式，加入电源电压检测、看门狗等电路。具体措施如下：

（1）传输线采用屏蔽双绞线。

（2）用看门狗定时器进行超时复位。

（3）在CAN控制器SJA1000和CAN收发器PCA82C250之间增加了由高速隔离器件6N137构成的光电隔离电路，电源也采用微型DC/DC模块来进行隔离。

（4）将PCA82C250的CANH和CANL分别通过一个5Ω的电阻与CAN总线相连，可起到限流作用，保护PCA82C250免受过流冲击，CANH和CANL分别并联一个30pF的电容接地，也可过滤总线上的高频干扰。

（5）传输介质的损坏或总线驱动器的损坏等都会破坏CAN的可靠通信，这些故障如不能自动检测并采取相应措施排除，将使系统部分甚至完全失去通信能

力。解决这一问题的有效途径是采用冗余通信控制，从而保证通信系统主要功能正常运行，以此提高系统的可靠性。

6.2 软件看干扰

由于外界环境的不确定性，干扰信号产生的原因错综复杂，尽管我们采用了硬件抗干扰措施，但仍然很难保证系统完全不受干扰，而软件的可靠性对于整个系统的稳定运行是很重要的，尤其当系统受到干扰时，软件要及时处理故障，并自动回到正确运行状态。软件抗干扰方法具有简单、灵活方便、耗费低等特点，实际的系统设计中作为硬件抗干扰措施的辅助手段。软件抗干扰通常有：

（1）数字滤波技术

（2）软件看门狗技术

7.程序代码

7.1 CAN控制器的初始化

CAN控制器的初始化是在复位模式下进行，初始化前将CAN通用控制寄存器的软复位位置1(复位模式)。初始化主要包括工作方式的设置、ID标志符寄存器的设置、接收屏蔽寄存器的设置、波特率参数的设置、消息邮箱Mob控制寄存器的设置和中断允许寄存器的设置等，在完成初始化设置以后，回到工作状态进行正常的通讯任务。

void CAN_ init(void)

{

WDTCR=(1《WDCE)l(1<

WDTCR=0x0f；

wdt_ reset()；

SREG=0x00；／／关全局中断；0x80开全局中断

CANGCON l=(1<

CANBT1=0x06；／／设置系统时钟设置波特率分频因子

CANBT2=0x0c；//补偿不同CAN控制器之间的相位差和物理延时方式自动增长

CANBT3=0x37；／／相位缓冲

CANTCON =0xff；／／预比例因子

CANPAGE=0x00；

CANSTMOB =0：／／清除Mob状态寄存器

CANCDMOB =0x18；／／设置选择can2．0B协议，DLC=8设置ID