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基于CAN/LIN总线的车窗控制演示系统的设计与实现

作　者: 杨桐桐
导　师: 李月香
学　校: 山西大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: CAN/LIN总线 车窗控制 车窗防夹 磁阻角度传感器
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 28次
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内容摘要


随着电子技术的迅速发展及其在汽车上的广泛应用,汽车电子化程度越来越高。电子设备的大量应用必然导致车身布线庞大而且复杂,安装空间紧缺,运行可靠性降低,故障维修难度增大。为了提高信号的利用率,要求大批的数据信息能在不同的电子单元中共享,大量的控制信号也需要在汽车综合控制系统中进行实时交换。传统的点对点通信方式已远不能满足需求。在借鉴计算机网络和现代控制技术的基础上,汽车网络控制技术应运而生,目前应用最多的是CAN/LIN总线。CAN(ControllerArea Network)总线是一种串行局域网总线,它有效支持分布式实时控制的串行通信网络;LIN(Local Interconnect Network),总线作为一种辅助的串行通信总线网络,主要应用于不需要CAN总线的带宽和多功能的场合,使用LIN总线可以大大节省成本。本文首先介绍了课题的研究背景、意义及国内外的研究现状;其次对CAN总线和LIN总线的技术特点进行了简要描述;然后对系统设计中的主要内容,包括硬件设计、软件设计及实验过程做了详细的叙述;最后对本项研究进行了总结。系统的硬件设计中所采用的核心器件是NEC公司高性能的8位微控制器μPD78F0881和μPD78F9234,它们分别作为LIN主机节点和从机节点的微控制器。主节点和从节点之间采用异步串行通信方式实现LIN总线通信,主节点同车身其他控制节点的之间通过单片机内部的CAN控制器来实现CAN总线通信。本论文较为详细地给出了主从节点的电路设计方法,包括电源电路、CAN/LIN通信模块电路、电机的驱动电路、EEPROM存储电路等等。完成了所有的设计工作后,在清华大学自动化系汽车电子研究中心搭建的车窗及后视镜控制平台上进行运行测试,实验结果表明:系统工作正常,演示效果良好,满足本课题设计的功能要求。基于CAN/LIN总线的车窗控制演示系统的设计完成,为下一步车身其他电控系统的设计打下了良好的基础,如雨刷的控制、座椅的控制等,并为整个车身网络平台的建立奠定了基础。

全文目录


中文摘要  8-9
ABSTRACT  9-11
第一章 引言  11-13
  1.1 课题的背景和意义  11
  1.2 国内外研究现状  11-12
  1.3 主要研究内容  12-13
第二章 CAN/LIN总线介绍  13-15
  2.1 总线的选择  13
  2.2 CAN总线技术特点  13-14
  2.3 LIN总线技术特点  14-15
第三章 系统的硬件结构和电路设计  15-27
  3.1 系统总体设计方案  15-16
  3.2 系统功能描述  16
  3.3 元件选型要求  16-17
  3.4 各功能模块设计  17-24
    3.4.1 微控制器主控模块设计  17-18
    3.4.2 电源模块电路设计  18
    3.4.3 CAN通信模块电路设计  18-19
    3.4.4 LIN通信模块电路设计  19
    3.4.5 电机驱动模块电路设计  19-22
    3.4.6 车窗防夹模块电路设计  22-23
    3.4.7 EEPROM存储电路设计  23-24
    3.4.8 车窗按键电路设计  24
  3.5 硬件抗干扰设计  24-27
第四章 系统软件设计  27-35
  4.1 系统开发环境  27
  4.2 软件功能设计  27-28
  4.3 主节点程序设计  28-31
    4.3.1 程序总体结构  28
    4.3.2 按键控制功能  28-29
    4.3.3 CAN通信功能  29
    4.3.4 LIN通信功能  29-30
    4.3.5 车窗防夹功能  30-31
  4.4 从节点程序设计  31-32
    4.4.1 程序总体结构  31
    4.4.2 LIN通信功能  31-32
    4.4.3 其他功能  32
  4.5 中断优先级的考虑  32-35
第五章 实验与结果分析  35-45
  5.1 系统平台搭建  35
  5.2 磁阻角度传感器的安装  35-40
  5.3 各节点的连接  40-41
  5.4 实验结果  41-42
  5.5 结果分析  42-45
第六章 总结与展望  45-47
参考文献  47-49
发表文章目录  49-50
个人简况及联系方式  50-51
致谢  51-52

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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