汽车can总线数据记录仪开发

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1、汽车CAN总线数据记录仪开发　　摘要：在汽车网络技术的应用研究和汽车的故障维修等领域，都需要对汽车的CAN总线的信息内容和通信协议进行熟悉。本文对汽车CAN总线数据记录仪的基本构成进行了简要的介绍，并从软件和硬件两个方面来对汽车CAN总线数据记录仪进行了开发和设计。汽车CAN总线数据记录仪具有良好的可靠性，结构组成比较简单，应用范围较广，应用前景广阔。　　关键词：软件；硬件；汽车CAN总线数据记录仪　　在汽车电子技术发展的过程中，汽车中的电子控制单元数量不断增加，逐渐出现了电控门窗装置、安全气囊装置、防抱死制

2、动装置、电子燃油喷射装置等等。如果仍然使用传统的并行布线方式，会使汽车上的电线数量过多，影响汽车的可靠性，也给维修造成较大的不便。这就需要应用控制器局域网络CAN。汽车CAN总线数据记录仪能够对汽车的CAN总线数据信息进行实时采集，对于汽车网络技术应用研究和汽车故障维修都有着重要的意义。　　1.CAN总线　　CAN的全称是Controllerareanetwork，也就是控制器局域网络，是一种串行多主站的控制器局域网总线。CAN具有良好的安全性、实时性和可靠性，其网络成本较低，实用性较强，能够适用于具有较大震

3、动和电磁辐射的工业环境，以及汽车计算机的控制系统。CAN总线能够支持实时控制和分布式控制，能够使用光纤、同轴电缆和双绞线作为通信介质。5　　由于使用了非破坏性总线仲裁技术，CAN总线具有良好的实时性，高优先级的节点能够优先进行数据传送。其具有全局广播、一点对多点和点对点的数据传送功能。由于使用了短帧结构，CAN总线具有较短的数据传输时间，而且具有很低的数据出错率。如果在某一节点上出现了严重的错误，该节点会自动脱离总线，不会影响总线中的其他操作。如果要对CAN的总线系统进行扩充，可以直接在总线上挂上新的节点，因

4、此具有改型灵活、扩充便利的优点。其最远直接通信距离能够达到10千米，最大传输速率能够达到1Mb/s。总线驱动电路直接决定了CAN总线上的节点数，以标准帧计算，其节点数能够达到110个，而在扩展帧中节点个数不会受到限制[1]。　　2.设计CAN总线数据记录仪上的硬件　　CAN总线数据记录仪上的硬件包括主控模块、数据存储电路、人机接口模块、CAN模块和通讯模块。硬件设计的质量直接关系着整个CAN总线数据记录仪的各项功能能否得到实现。　　2.1主控模块　　可以使用单片机AT89CAN52作为系统的主控模块，其具有良

5、好的性能，而且具有较低的功耗，含有8位CMOS微控制器，能够完全兼容工业标准的MCANS-51指令系统。片内闪速存储器的编程和查处能够进行1000次，很少丢失数据，能够进行10年的数据保存[2]。　　2.2数据存储电路5　　由于单片机具有较慢的运算速度，而CAN总线数据具有较高的传输速率，因此为了避免数据采集过程中县的数据丢失，在单片机的外部还应该设计数据存储器。如果单片机也由于接收数据而出现中断，则由终端服务器在外部存储器中存储相应的数据，然后中断返回。这样可以在主程序中完成一些繁琐的数据处理和显示工作，使

6、CAN总线数据接收具有更好的实时性和完整性。　　2.3人机接口模块　　使用中文液晶显示模块来显示接收到的数据和信息，并且实现文本显示。使用REQ/BUSY握手协议作为接口，良好的可靠性。在系统中设置减、增按键，按键输入应用单片机P1.0-P1.2来实现。　　2.4通信模块　　可以利用液晶显示器将接收到的数据进行实时显示，并通过串行接口向上位机进行传输，从而进行数据分析、数据处理或者显示。在本系统中PC机和单片机之间的串行数据通信主要应用的是电平转换芯片MAX232[3]。　　2.5CAN模块　　本系统主要使用

7、SJA1000作为控制器，配套使用的收发器是PCA82CAN250，能够进行总线的差分接收和差分发送，完全兼容ISO11898的标准，，具有3种工作方式：待机、斜率控制和高速。通过高速光耦6N137将82C250和SJA1000连接起来，提高CAN总线节点的抗干扰能力，本系统中汽车CAN总线和系统之间实现电气隔离。使用小功率电源隔离模块进行电源隔离，这样虽然会使接口电路更加复杂，但系统的安全性和稳定性能够得到更好的保障。5　　在接口部分还要采取一定的抗干扰和安全措施，主要是使用一个5安培的电阻来连接82C25

8、0的CANL、CANH和CAN总线，从而达到限流保护的作用，避免过流冲击，损坏82C250。通过CANL与CANH的并联30pF电容进一步提高总线的防电磁辐射能力，将总线中的高频干扰滤除。为了将输入端和地之间的瞬变干扰消除应该安装防雷击管[4]。　　3.设计CAN总线数据记录仪上的软件　　在进行CAN总线数据的软件设计师要达到高效、实用、简单的要求。在系统程序中主要使用了中断处理模块、CAN总线控制