基于canlin总线技术的车身网络系统设计及其可靠性分析

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1、分类号：U461．7密级：天津理工大学研究生学位论文基于cAN／LIN总线技术的车身网络系统设计及其可靠性分析(申请硕士学位)学科专业：检测技术与自动化装置研究方向：汽车技术作者姓名：郑义指导教师：何宏李建文2014年1月lIIllIlllllIlllllllIIIIIY2519454ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’SDegreeDesignofBodyNetworkSystembasedonCAN／LINbustechnologyandR

2、eliabilityAnalysisByYiZhengSupervisorHongHeJianwenLiJanuary2014独创性声明本人声明所呈交的学位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己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得墨洼堡墨太堂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己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：襄々天签字日期：弘lq，年丐月1日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全

3、了解叁逢墨兰太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权墨盗墨墨太堂可以将学位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。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：幺审江导师签名：和缪抽参签字日期：弘l中年3月1日签字日期：加仲年)月／日摘要近年来，汽车技术不断向电子化、智能化方向发展，汽车电子控制系统在整车中的应用比例也日益增长。汽车电子化程度的不断加大，在提高汽车舒适性的同时也导致了车身布线的巨大

4、困难，同时带来的电磁干扰问题也愈发严重，而总线技术因其独有的优势，能够很好的解决传统线束的不足。因此，采用总线技术提高汽车的安全性和舒适性是汽车发展的必然趋势。本论文的主要工作是对车身网络系统进行硬件设计、软件设计及其可靠性分析。一、车身网络系统的硬件设计包括·拓扑结构设计：采用CAN／LIN混合型网络设计了车身网络拓扑结构图，充分发挥CAN总线和LIN总线各自的特点和优势，在保证系统可靠性的前提下，最大限度的降低成本。●网关节点模块设计：ECU采用FREESCALE低成本内嵌CAN微控制器的MC9S08DZl28芯片。其内

5、部集成CAN控制器和SCI模块，为CAN／LIN网络的设计提供了硬件资源。·电源模块设计：选用LM317作为电压转换的主要器件。它具有1．2v-37V的电压输出量程，并可以提供超过1．5A的电流驱动。能够将车用蓄电池12V电压转换为ECU可用电压，为系统提供稳定可靠地电源支持。·底层控制模块设计：底层ECU选用FREESCALE的低成本微控制器MC9S08MPl6：车窗电机驱动采用带有电流反馈、短路保护及欠压断电等功能的H桥型功率驱动芯片MC33887；车灯驱动使用N沟道的FET功率管BTS6143D，除去继电器火花等安全隐

6、患。二、车身网络系统的软件设计本文借鉴SAE31939协议，并以CAN2．OB规范(IS011898)、LIN2．0规范为标准，运用模块化的思想，设计了车身网络系统的应用层协议。分别对车灯、车窗、车锁和后视镜等车身舒适性模块进行了软件设计，实现了车灯智能开关、车窗防夹、自动开锁／落锁等人性化功能。三、车身总线系统的可靠性分析对车身总线系统的网关节点、车灯节点和车门节点分别进行了可靠性分析。着重从电子设备可靠性的角度对各模块进行了可靠性预计。预计了模块的平均故障时间，并针对每个模块提出了提高可靠性的解决方案。本论文对汽车CAN

7、／LIN总线技术进行了深入的研究和学习，并以“专用车辆多路传输系统的研究与开发”科研课题为依托，完成了对车身网络系统的硬件设计、软件设计以及车身电气控制系统功能的测试与分析。关键词：总线协议CAN总线LIN总线车身网络可靠性分析AbstractInrecentyears，automotivetechnologyincreasinglydevelopstoelectronic，intelligentdirection，andtheproportionofautomotiveelectroniccontrolsystemofth

8、evehicleisgrowingdaybyday．Theincreasingofautomotiveelectronicimprovesthecomfortofthevehicle．Butitalsocausesgreatdifficultiesofbodywiring；electrom