基于can总线的虚拟仪表设计（本科毕业论文设计）.doc

基于CAN总线的虚拟仪表设计（本科毕业论文设计）
摘 要

虚拟汽车仪表是传统仪表系统功能的扩展。传统仪表采用机械式仪表，这种传统仪表装置在车辆中占用了固定的空间、显示精度低、可读性差、不易扩展，而且效率十分低下。用数字化的虚拟仪表取代机械式传统仪表己成为实现车辆自动化的一个重要课题。
虚拟仪器技术是虚拟技术在仪器仪表领域中的一个重要应用，它是现代计算机技术和仪器技术深层次结合的产物，是测试领域的一项重要技术。CAN总线作为一种有效支持分布式控制和实时控制的技术以其稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强、通讯速度高、维护成本低及其独特的设计越来越受到人们的重视。
本文介绍了汽车仪表的发展历程，分析了现在国内外的发展情况，提出了本课题的设计意义。对虚拟仪器和CAN总线的相关知识内容进行了阐述。系统在软件方面采用NI公司的基于图形化编程语言G的开发环境LabVIEW，并使用.NI-CAN硬件模块。根据设计的要求，完成了虚拟汽车仪表的主界面设计和程序设计，该仪表盘能显示汽车的重要信息数据和报警信号。通过硬件的安装与配置，并与软件进行连接，能有效的读取信号和正确的显示在仪表盘上，满足课题设计的要求。


关键词：汽车仪表，虚拟仪器，CAN总线

ABSTRACT

The virtual instrument of automobile is the functionality enlargement of the conventional instrument system. The conventional mechanical instruments have a lot of weakness, such as they cover immovable space, the display accuracy is low, they are unreadable, they have bad augmentability and efficiency. As a result, to instead of the conventional mechanical instruments use digital virtual instruments is an important subject of vehicle automatization.
The virtual instrument technique is an important application of the virtual technique, and it is the profound combination of the modern computer technique and the instrument technique, an important technique in the measurement field. CAN Bus is a technology which efficiently supports distributed control and real-time control. It attracted more and more people's attention with good stability, high reliability anti-interference capability, high-speed communications, low costs and its unique design.
This paper describes the development of the automobile instrument, Analysis of the current domestic and international developments, Raised the issue of the significance of design. Introduced the virtual instrument and CAN bus related content.the system used NI LabVIEW,which uses development environment based on the graph programming language G,and used NI-CAN hardware. According to the design requirements, Completed the procedures and the main interface design of the car's virtual instruments. It can display car’s important information and warning signals. Through the hardware installation and configuration, And connect to software. It Can read the signals and display in the dashboard, designed to meet the requirements of topics.


Key words：Instrument of automobile, Virtual Instrument, CAN Bus

目 录

中文摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
1绪论 1
1.1汽车仪表系统的概述 1
1.1.1汽车仪表的发展历程 1
1.1.2国内外汽车仪表的现状 1
1.1.3汽车仪表的发展趋势 2
1.2 CAN总线在汽车中的应用 4
1.3论文研究的目的和意义 4
2控制局域网CAN总线研究 5
2. 1 CAN网结构构成 5
2. 2 CAN总线的位数值表示和传输距离 6
2.2.1 CAN总线的位数值表示方法 6
2. 2. 2 CAN总线通信传输距离 6
2.3 CAN网协议概述和概念 7
2.3.1 概述 7
2.3.2 概念 8
2.3.3 主要特征 8
3 虚拟仪器VI 13
3. 1虚拟仪器概述 13
3.2 虚拟仪器的特点 13
3.3 虚拟仪器的硬件平台 14
3.4 虚拟仪器软件开发平台 15
3.4.1 LabVIEW开发平台 15
3.4.2 LabVIEW应用程序的构成 16
3.4.3 LabVIEW的操着面板 17
4 CAN信号的读取 20
4.1 引言 20
4.2 NI-CAN硬件 20
4.3 NI-CAN软件与相关的配置 21
4.3.1 NI-CAN软件 21
4.3.2 检查NI-CAN硬件是否安装 21
4.3.3 CAN信息的创建 22
4.3.4 CAN通道的创建 23
4.4 本章小结 24
5 汽车虚拟仪表盘的设计 26
5.1 汽车仪表的设计要求 26
5.2 仪表盘的设计 27
5.2.1 显示的内容 27
5.2.2 主界面的设计 28
5.2.3 程序框图的设计 30
5.3本章小结 34
6 总结与展望 35
6.1 总结 35
6.2 对未来的展望 35
致谢 37
参考文献 38