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基于CAN总线和LIN总线的智能配电系统设计

作　者: 王文兵
导　师: 鲁照权
学　校: 合肥工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 智能配电系统 CAN总线 LIN总线
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


本系统采用CAN总线和LIN总线进行数据的交互传递,设计模块化的配电执行部件(以下称智能配电模块)取代继电器、功率开关器件、自保开关等,智能配电模块实时检测输出电流、电压变化,根据变化对负载和自身进行自动保护,并且把检测的信息以及故障、报警信息通过LIN总线传递给上位机,上位机再通过CAN总线与整车的CAN总线网络交互信息,很好地满足了系统智能化、可靠性、实时性方面的要求。解决了整车分布式配电问题,减少了布线,降低了成本。设计智能化、运行可靠、使用维护方便的智能配电系统是本课题研究的目的,而智能配电系统的研究可分为电源管理和分配、智能控制两部分,智能控制部分是系统的执行部件(即智能配电模块),目前国内外智能配电模块功率不是很大,且设计时均只针对一个或两个方面进行保护控制,信息无法上传,随着车辆不断的发展,此类产品以逐渐的不适应大负载、数字化的发展趋势。本智能配电系统可以对车辆内各路负载的电流、电压、运行状态等信息进行实时监测、显示,具有实时报警、故障保护等功能,并可以根据用户要求灵活地配置各路监测信息。可以在通过上位机查询各路的使用情况,尽早发现和消除隐患,实时处理故障,故障信息直接可以在终端显示或指示,进一步提高了系统的智能化、可靠性,优化了车辆的电气系统。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-7
致谢  7-10
第1章 绪论  10-14
  1.1 引言  10
  1.2 基于CAN总线和LIN总线的智能配电系统的特点  10-12
  1.3 课题研究的总体方案和内容  12-14
    1.3.1 课题研究的总体方案  12
    1.3.2 课题研究的内容  12-14
第2章 系统的硬件设计与实现  14-23
  2.1 系统的总体设计与实现  14-15
  2.2 智能电源管理控制单元的硬件设计和实现  15-18
    2.2.1 微处理器LPC2119简介  15
    2.2.2 存储器接口与应用  15
    2.2.3 RS232通信接口的设计  15-16
    2.2.4 CAN总线接口电路的实现  16-17
    2.2.5 LIN总线接口电路的实现  17-18
    2.2.6 控制电源电路  18
  2.3 智能配电模块的硬件设计和实现  18-23
    2.3.1 微处理器P89LPC935简介  19-20
    2.3.2 智能配电模块驱动电路的实现  20
    2.3.3 智能配电模块温度检测电路的实现  20-21
    2.3.4 智能配电模块电流检测电路的实现  21
    2.3.5 智能配电模块电压检测电路的实现  21-22
    2.3.6 智能配电模块总线接口电路和电源电路的实现  22-23
第3章 系统通信接口协议的设计  23-28
  3.1 CAN总线应用层通讯协议的设计  23-25
    3.1.1 CAN总线通讯协议的介绍  23
    3.1.2 CAN技术规范及报文传送  23
    3.1.3 CAN报文滤波  23
    3.1.4 CAN应用层协议的定义  23-25
  3.2 LIN总线通讯协议的设计  25-28
    3.2.1 LIN总线通讯协议的介绍  25-26
    3.2.2 LIN技术规范及报文传送  26
    3.2.3 LIN应用层协议的定义  26-28
第4章 系统的软件设计  28-41
  4.1 智能配电系统控制单元的软件设计  28-32
    4.1.1 软件的主程序流程  28
    4.1.2 实时任务程序流程  28
    4.1.3 上电初始化程序流程  28
    4.1.4 AD采样和状态判断程序流程  28-29
    4.1.5 LIN总线数据处理程序流程  29-30
    4.1.6 比较器中断程序流程ILN总线数据处理程序流程  30-31
    4.1.7 UART中断程序流程  31-32
  4.2 智能配电模块的软件设计  32-41
    4.2.1 软件的总体运行流程  32-33
    4.2.2 CAN滤波器的设计  33
    4.2.3 程序的主要流程  33-41
第5章 总结与展望  41-44
  5.1 设计实现情况  41-42
  5.2 论文工作总结  42-43
  5.3 后续工作展望  43-44
参考文献  44-46
攻读硕士学位期间发表的学术论文  46

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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 > 计算机控制、计算机控制系统
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