硕士学位论文-基于can总线的汽车仪表研究

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1、重庆大学硕士学位论文基于CAN总线的汽车仪表研究姓名：袁强申请学位级别：硕士专业：控制工程指导教师：熊庆宇;陶世宏20060501重庆大学工程硕士学位论文中文摘要摘要随着人们对汽车可靠性和舒适性要求越来越高，汽车电子在微电子技术的推动下日益成为国内外关注的焦点。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。随着汽车总线技术的发展，传统的汽车仪表受到严重的挑战，取而代之的是总线型的汽车仪表，尤其是CAN总线的汽车仪表更是未来汽车仪表发展的趋势和必然，基于CAN总线的汽车仪表的研究与开发具有非常现实

2、的意义。本文在分析了汽车电子尤其是总线汽车仪表的有关特点及CAN协议规范后，就开发CAN总线汽车仪表的有关技术做了分析和研究，重点讨论了总线型汽车仪表的硬件设计和软件设计的设计方案，并在此基础上研究设计了基于CAN总线的嵌入式综合汽车仪表，完成了硬件设计和软件编写。在硬件上，采用实用高可靠的设计原则，完成了基于MC9S12H256和CAN通讯模块PCA82C50综合仪表的设计。对转速表和里程标的脉冲整形处理,使采集脉冲信号的应用范围大大提高,输入幅度范围更宽。对模拟信号的温度信号和压力信号采用硬件线性化和软件线性化相结合的方式，保证汽车仪表测量的准确性和互换性，并针对汽车环境的特殊性，分析了汽

3、车仪表EMC产生的原因和并给出了实际的解决方法，也提供了仪表测试及试验方法。在软件上，实现了ucos/II操作系统在MC9S12H256上的移植，对步进电机采取独特的变速驱动减少抖动；对模拟信号数据采集采取软件抗干扰措施，实现了总线数据采集和模拟采样的双重功能，将J1939协议融于任务中从而实现CAN总线的通讯功能。通过实际的运行表明，基于CAN总线的汽车仪表的稳定性、可靠性以及精度都比传统的汽车仪表优越。基于基于CAN总线的汽车仪表在容错处理和数据交换、系统管理抗干扰等方面都比传统的汽车仪表优越。所设计的汽车仪表特点就是功能强大、集成度高，成本适中。整个系统是一种嵌入式系统，通过软件升级在此

4、基础上能建立功能更强大的更复杂的系统；该系统为汽车仪表的开发应用提供了完善的解决方案。关键词：嵌入式系统汽车电子综合仪表CAN总线电磁干扰-I-重庆大学工程硕士学位论文英文摘要ABSTRACTAlongwithpeoplefocustowardsautomobilereliableandcomfortablerequirementmoreandmorehighlyanddevelopingofmicro_electronicstechnology,,automobileelectronicshasbecomedomesticandinternationalconcernedfocus.CANf

5、ieldbusisatechnologywhichefficientlysupportsdistributedreal-timewithaveryhighlevelofsecurity,Itattractedattentionwithaveryhighlevelofcapabilityandaveryhighlevelofsecurityandaverybetterofanti-jammingandaveryfastofcommunicationspeedandaverylowofmaintenancecostandaparticulardesign,Itwasregardedafieldbu

6、swithexpansibility.Withrapid-developingoffieldbustechnology,thetraditionalautomobileinstrumentwillbeaffected,anditwillbereplacedwiththeinstrumentbasedonfieldbus.TheinstrumentbasedoncanBUSwillbecometheinevitableandepowerfulproduct.Sotheresearchanddevelopmentoftheautomobileinstrumenthaveveryrealisticm

7、eaning.AnalyzedcharacteristicoftheautomobileelectronicsespcialyautomobileinstrumentandCanprotocol,thetechnologyofCANbusinstrumentisstudiedindetail.Thedesignedprojectaboutautomobilehardwareorsoftwareis