基于CAN总线汽车仪表

摘  要

汽车仪表是人和汽车的交互界面，为驾驶员提供所需的汽车运行参数、故障、里程等信息，是每一辆汽车必不可少的部件。它经历了机械式、电气式、模拟电路电子式的发展过程，随着汽车电子的网络化，CAN总线技术在汽车领域得到了越来越广泛的应用，因此，CAN总线、嵌入式就成为了汽车仪表未来发展的必然趋势。

本文研究了单片机通过CANbus协议建立通讯连接的方法，它的应用对象是汽车仪表系统，从而简化了汽车线束，降低了汽车生产成本。本文重点介绍采用单片机的CAN总线仪表系统的设计。

关键词：PIC18F2580；uPD78F0822；PCA82C250；CAN总线

摘  要 II

Abstract iii

一 绪论 1

二 总体设计方案 2

2．1  系统总体结构 2

2．2 系统硬件结构 2

2．3 系统总体软件流程 3

三 硬件设计 4

3．1  检测电路控制模块硬件设计 4

3．1．1 芯片PIC18F2580 4

3．1．2 电源模块 4

3．1．3信号调理模块 5

3．1．4 PCA82C250应用 6

3．1．5 CAN接口电路 8

3．1．6 检测电路控制模块电路 8

3．2  仪表驱动模块硬件设计 9

3．2．1主芯片uPD78F0822B 10

3．2．2电源及点火电路 11

3．2．3步进电机 11

3．2．4 LCD模块 14

3．2．5 LED背光及报警信号 14

3．2．6 CAN收发模块 15

3．2．7仪表驱动模块电路图及功能 15

四 CAN协议 18

4．1 介绍 18

4．2 基本概念 18

4．3 报文传输 19

4．3．1 帧类型 19

4．3．2 数据帧 19

4．3．3 远程帧 20

4．3．4 错误帧 21

4．3．5 过载帧 22

4．4 报文滤波 22

4．5 报文校验 23

4．6 编码 23

4．7 错误处理 23

4．7．1 错误检测 23

4．7．2 错误标定 24

4．8 故障界定 24

4．9 振荡器容差 25

五 软件设计 26

5．1  CAN通讯 26

5．1．1 帧起始 26

5．1．2 仲裁字段 26

5．1．3 控制字段 27

5．1．4 数据字段 27

5．1．5 CRC字段 27

5．2  CAN通信程序流程 27

5．3  仪表板主程序流程图 29

5．4  CAN报文处理 29

六 组合仪表参数及性能指标 31

6．1  系统基本配置 31

6．2  系统要求 31

6．2．1车速里程表 31

6．2．2转速表 34

6．2．3燃油表 36

6．2．4水温表 37

6．2．5照明、报警指示灯 38

6．2．6外观及背光照明模式 40

6．2．7组合仪表电源模式 40

6．2．8仪表布局 41

6．3  环境要求 41

6．4  校验点及误差 41

6．5  引用标准 42

七  总  结 43

致 谢 44

参 考 文 献 45