汽车can总线设计（本科毕业论文设计）.doc
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汽车can总线设计（本科毕业论文设计）,摘要伴随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的飞速发展，特别是微型控制器进入汽车控制领域后，汽车的电子设备不断的增加，传统的线束布线方式已经远远不能满足要求，汽车局域网应运而生。本文所提出的基于汽车can总线的汽车控制系统，其主要目的就是简化现代汽车上日益复杂的电子控制设备之间的连线。本文的研究，可以作为我国自主研究开...
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摘要
伴随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的飞速发展，特别是微型控制器进入汽车控制领域后，汽车的电子设备不断的增加，传统的线束布线方式已经远远不能满足要求，汽车局域网应运而生。
本文所提出的基于汽车CAN总线的汽车控制系统，其主要目的就是简化现代汽车上日益复杂的电子控制设备之间的连线。本文的研究，可以作为我国自主研究开发汽车局域网的有益探索，对我国实现国产汽车信息化具有一定的指导意义。
本文首先介绍了国内外汽车局域网CAN总线的发展现状，并对其协议进行了深入的研究和分析。然后在此基础上构想了一条完整的车身控制网络，它以CAN总线为主体网络来实现对各个控制对象的通信，并设计了符合各个节点控制器要求的硬件电路。在硬件调试通过的基础上，针对系统的特点采用前后台的软件开发模式，用C语言编写了所有的信号采集、通信和处理程序，实现了整个网络的软件设计。
随着我国近年来汽车行业的迅猛发展，国内汽车行业与国际汽车行业的技术接轨，国家63计划的硬性要求和汽车功能的日益增加，车身CAN总县控制技术以其传统技术无法比拟的优越性，必定将会有越来越大的市场要求。
关键词：CAN总线、接点设计、MCP2510、AT89C51、TJA1050
ABSTRCT
With the rapid development of the computer technology、the communication technology and the integrate circuit technology,especially with the application of microcontroller in the automobile controlled field ,the traditional wiring harnesses can’t satisfy these requirments ,Then people begin paying their attentions to the automobile LAN.
In this paper ,the main function of the vehicle controlling system base on CAN-bus is to simplify the wiring which are use to connect more and More complicated electrical controller in modern vehicle.The research In this paper offers a useful method for our country to develop the automobile LAN independently ,and it is meaningful to realize the domestic network.
Firstly in this paper ,the development actuality of automobile LAN all over the world is introduced and research in this field of the CAN protocol is discussed in details.A vehicle body electric system based on the protocol is designed ,which has realized communication between all controldevices.The whole hardware circuits which accord with every node controller are designed along with all the others.Onthe basis of the hardware designs are debugged and passed , the software development mode of the before and after platform adopt to the systematic characteristic ,programmed the procedures which realized the gathering ,communication and dealing of all signals with C51 ,accomplished the software design of the whole network.
With the rapid development o the automobile market in recent years of our county,the technology integration of the domestic and international automobile trade ,the rigid request of nation 863 plan and increasing functions,the vehicle controlling technology based on CAN will be more and more inportent because of its obvious advantages.
Key words:CAN-bus、Node Design、MCP2510、AT89C51、TJA1050
目录
摘要 1
ABSTRCT 2
目录 III
绪论 V
1 汽车总线技术概述 7
1、1 汽车网络分类 7
1、2 汽车CAN 总线技术特点 7
1、3 CAN 总线的分层结构和通信协议 9
1、3、1 CAN 的分层结构 9
1、3、2 CAN 的通信协议 10
1、4 CAN 报文的帧结构 11
1、5 CAN 总线的通信错误及处理 15
1、5、1 CAN 总线的错误类型 15
1、5、2 错误检测及处理 15
1、6 CAN 总线系统的结构原理及通信方式 17
1、6、1 CAN 总线系统的构成 17
1、6、2 CAN 总线系统的节点 17
1、6、3 CAN 总线系统的拓扑结构 18
1、6、4 CAN 总线系统的通信方式 19
1、7 本章小结 20
2 汽车CAN总线系统总体设计 21
2、1 汽车对通信网络的需求 21
2、2 CAN总线器件的选型 23
2、2、1 单片机的选型 23
2、2、2 总线控制器的选型 24
2、2、3 总线收发器选型 25
2、2、4 其它选型 25
2、2、5 A/D转换芯片选型 26
2、2、6 锁存器选型 27
2、3 汽车CAN 总线总体结构设计 27
2、4 本章小结 29
3 CAN总线接点模块硬件设计 30
3、1 底层模块节点结构 30
3、2 模块电路原理图 31
3、3 底层模块电源设计 35
3、4 看门狗电路 36
3、5 模拟量转换电路 37
3、6 脉冲量调理电路和光电隔离电路 38
3、7 硬件电路干扰分析和抗干扰设计 40
3、7、1 电磁干扰源及干扰机理分析 40
3、7、2 抗干扰设计—硬件电路的电磁兼容性设计 42
3、8 本章小结 43
4 CAN总线控制系统节点通信描述 44
4、1 发动机电控节点 44
4、2 ABS防抱死系统电控节点 44
4、3 悬架系统电控节点 45
4、4 巡航控制系统节点 45
4、5 安全气囊电控节点 46
4、6 变速器电控节点 46
5 CAN总线接点模块软件设计 48
5、1 单片机数据采集程序 48
5、2 节点通信软件设计 50
5、3 本章小节 58
6 总结与展望 59
6.1 主要研究工作及结论 59
6.2 后续研究工作的展望 60
参考文献 61
致谢 62
伴随着计算机技术、通讯技术、集成电路技术的飞速发展，特别是微型控制器进入汽车控制领域后，汽车的电子设备不断的增加，传统的线束布线方式已经远远不能满足要求，汽车局域网应运而生。
本文所提出的基于汽车CAN总线的汽车控制系统，其主要目的就是简化现代汽车上日益复杂的电子控制设备之间的连线。本文的研究，可以作为我国自主研究开发汽车局域网的有益探索，对我国实现国产汽车信息化具有一定的指导意义。
本文首先介绍了国内外汽车局域网CAN总线的发展现状，并对其协议进行了深入的研究和分析。然后在此基础上构想了一条完整的车身控制网络，它以CAN总线为主体网络来实现对各个控制对象的通信，并设计了符合各个节点控制器要求的硬件电路。在硬件调试通过的基础上，针对系统的特点采用前后台的软件开发模式，用C语言编写了所有的信号采集、通信和处理程序，实现了整个网络的软件设计。
随着我国近年来汽车行业的迅猛发展，国内汽车行业与国际汽车行业的技术接轨，国家63计划的硬性要求和汽车功能的日益增加，车身CAN总县控制技术以其传统技术无法比拟的优越性，必定将会有越来越大的市场要求。
关键词：CAN总线、接点设计、MCP2510、AT89C51、TJA1050
ABSTRCT
With the rapid development of the computer technology、the communication technology and the integrate circuit technology,especially with the application of microcontroller in the automobile controlled field ,the traditional wiring harnesses can’t satisfy these requirments ,Then people begin paying their attentions to the automobile LAN.
In this paper ,the main function of the vehicle controlling system base on CAN-bus is to simplify the wiring which are use to connect more and More complicated electrical controller in modern vehicle.The research In this paper offers a useful method for our country to develop the automobile LAN independently ,and it is meaningful to realize the domestic network.
Firstly in this paper ,the development actuality of automobile LAN all over the world is introduced and research in this field of the CAN protocol is discussed in details.A vehicle body electric system based on the protocol is designed ,which has realized communication between all controldevices.The whole hardware circuits which accord with every node controller are designed along with all the others.Onthe basis of the hardware designs are debugged and passed , the software development mode of the before and after platform adopt to the systematic characteristic ,programmed the procedures which realized the gathering ,communication and dealing of all signals with C51 ,accomplished the software design of the whole network.
With the rapid development o the automobile market in recent years of our county,the technology integration of the domestic and international automobile trade ,the rigid request of nation 863 plan and increasing functions,the vehicle controlling technology based on CAN will be more and more inportent because of its obvious advantages.
Key words:CAN-bus、Node Design、MCP2510、AT89C51、TJA1050
目录
摘要 1
ABSTRCT 2
目录 III
绪论 V
1 汽车总线技术概述 7
1、1 汽车网络分类 7
1、2 汽车CAN 总线技术特点 7
1、3 CAN 总线的分层结构和通信协议 9
1、3、1 CAN 的分层结构 9
1、3、2 CAN 的通信协议 10
1、4 CAN 报文的帧结构 11
1、5 CAN 总线的通信错误及处理 15
1、5、1 CAN 总线的错误类型 15
1、5、2 错误检测及处理 15
1、6 CAN 总线系统的结构原理及通信方式 17
1、6、1 CAN 总线系统的构成 17
1、6、2 CAN 总线系统的节点 17
1、6、3 CAN 总线系统的拓扑结构 18
1、6、4 CAN 总线系统的通信方式 19
1、7 本章小结 20
2 汽车CAN总线系统总体设计 21
2、1 汽车对通信网络的需求 21
2、2 CAN总线器件的选型 23
2、2、1 单片机的选型 23
2、2、2 总线控制器的选型 24
2、2、3 总线收发器选型 25
2、2、4 其它选型 25
2、2、5 A/D转换芯片选型 26
2、2、6 锁存器选型 27
2、3 汽车CAN 总线总体结构设计 27
2、4 本章小结 29
3 CAN总线接点模块硬件设计 30
3、1 底层模块节点结构 30
3、2 模块电路原理图 31
3、3 底层模块电源设计 35
3、4 看门狗电路 36
3、5 模拟量转换电路 37
3、6 脉冲量调理电路和光电隔离电路 38
3、7 硬件电路干扰分析和抗干扰设计 40
3、7、1 电磁干扰源及干扰机理分析 40
3、7、2 抗干扰设计—硬件电路的电磁兼容性设计 42
3、8 本章小结 43
4 CAN总线控制系统节点通信描述 44
4、1 发动机电控节点 44
4、2 ABS防抱死系统电控节点 44
4、3 悬架系统电控节点 45
4、4 巡航控制系统节点 45
4、5 安全气囊电控节点 46
4、6 变速器电控节点 46
5 CAN总线接点模块软件设计 48
5、1 单片机数据采集程序 48
5、2 节点通信软件设计 50
5、3 本章小节 58
6 总结与展望 59
6.1 主要研究工作及结论 59
6.2 后续研究工作的展望 60
参考文献 61
致谢 62
