CAN总线在汽车电气控制技术上的应用

CAN总线在汽车电气控制技术上的应用

摘    要

本课题首先讲述了汽车电气控制的发展：随着汽车电子技术的不断发展，汽车电子化被认为是汽车技术发展进程中的一次革命。由于汽车上各种电子控制单元的数目不断增加，对各控制单元对系统的响应时间有影响，因而提高控制单元间通讯可靠性和降低导线成本已成为迫切需要解决的问题。针对这一问题，通过用CAN（Controller Area Network）总线构建成网络，将它们联系起来。

本课题主要讲述CAN在汽车电子控制方面的应用，其中有汽车电气控制系统，总线的总体网络组成，微控制器的访问控制、总线输入/输出控制，采用一种通用模块化的硬软件设计思想，完成系统的硬件设计和软件设计。同时，为保证系统能够稳定、可靠的工作，本文针对汽车中影响系统工作的干扰因素进行分析，提出相应的抗干扰措施，对软硬件进行抗干扰设计。论文中提出了一种合理的基于CAN总线的汽车电气控制系统的设计方案，对方案中的元器件AT89C51单片机、CAN控制器、SJA1000和低速收发器MC33388、高速收发器MC33989的原理和应用进行了分析。

本课题主要采用一种通用模块化的软硬件设计思想，完成了各模块的硬件电路设计和软件程序设计。

关键词：汽车电子 电子控制单元 CAN总线 节点

目录

摘要 I

Abstract II

目录 Ⅲ

第1章 绪论 1

1.1课题研究的目的和意义 1

1.2汽车电气控制技术的概述 1

1.3国内外发展现状和发展前景 2

1.4本课题的主要研究内容及方法 3

第2章 基于CAN总线汽车电气控制系统概述 4

2.1 CAN总线概述 4

2.2 CAN总线的性能特点和网络构建 4

2.1.1性能特点 4

2.2.2网络构建 5

2.3基于CAN总线的汽车电子网络系统 6

2.3.1低速CAN总线 6

2.3.2高速CAN总线 8

2.4本章小结 10

第3章.系统的总体结构设计 11

3.1汽车电气控制系统上的CAN总线工作系统与技术要求 11

3.2本系统采用CAN总线连接的原因 12

3.2.1 CAN总线技术在汽车电气控制上应用的可行性 12

3.2.2 CAN与传统系统的比较 12

3.3 CAN总线应用于汽车电气控制上应注意的几个问题 13

3.3.1 CAN总线与各控制系统的节点 13

3.3.2 CAN总线通讯中的效率 13

3.3.3各控制系统间信号的干扰问题 13

3.4 本章小结 13

第4章 系统的硬件设计 15

4.1硬件组成 15

4.2数据采集模块 16

4.3通讯模块 17

4.4驱动模块 27

4.5本章小结 28

第5章 系统的软件设计 29

5.1 CAN总线节点软件设计 29

5.2 数据采集模块软件设计 34

5.3 系统的抗干扰设计 35

5.4 本章小结 35

第6章 结论及展望 36

6.1课题研究中得到的结论 36

6.2 工作展望 37

参考文献 38

致  谢 39

附  录一 低速CAN总线电路图 40

附  录二 高速CAN总线电路图 41

附  录三 数据传输程序 42