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基于车用总线的车窗控制系统的设计与研究

作　者: 方青
导　师: 郭继昌
学　校: 天津大学
专　业: 电路与系统
关键词: 车身网络 LIN/CAN总线 车窗控制系统 分布式控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


随着通信技术的发展以及集成电路和微处理器在汽车上的广泛应用,汽车电子己呈现出网络化的发展趋势,车上网络技术己成为汽车电子领域的研究和应用热点。局部互联网络LIN( Local Interconnect Network)是低成本的汽车网络,它是现有多种汽车网络在功能上的补充。车身控制系统通常包括单个主模块和多个从模块。本文设计并实现了夏利车的车窗控制从模块,利用该系统可以实现车窗的自动升降和错误报警信息,主模块和从模块之间采用LIN2.0协议进行通讯。其中车窗控制模块包括硬件电路和软件控制算法两部分。硬件由以下几部分组成:(1)中央处理器单元:采用飞思卡尔68HC908EY16单片机为微处理器;(2)电机驱动单元:用MC33984芯片实现电机驱动;(3)开关检测单元:用MC33972检测开关状态;(4)通讯单元:采用MC33689LIN转换芯片。软件部分包括控制程序和主机通讯程序。控制程序采用CodeWarrior为软件开发平台,采用C语言实现了车窗控制编程。主机通讯程序采用LabVIEW8.0,实现了主模块与车窗控制模块之间的通讯。最后为了扩展本系统在车身控制系统中的应用,应用CAN收发器TJA1050和控制器SJA1000实现了CAN总线通讯。实际运行结果表明:该系统较好地满足了设计要求,有效地发挥了LIN网络在分布式控制中的优势。

全文目录


中文摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章 绪论  7-12
  1.1 汽车电子技术的现状和发展趋势  7-9
    1.1.1 国外汽车电子行业的现状和发展趋势  7-8
    1.1.2 国内汽车电子行业的现状和发展趋势  8-9
  1.2 车身控制系统的概述  9-10
  1.3 课题的主要内容  10-11
  1.4 所研究课题的目的和意义  11-12
第二章 车用控制总线  12-24
  2.1 车用总线概述  12-13
    2.1.1 车用总线的形式  12
    2.1.2 LIN和CAN总线协议的比较  12-13
  2.2 LIN总线协议  13-18
    2.2.1 LIN的主要特性  13-14
    2.2.2 报文  14
    2.2.3 报文传输  14-18
  2.3 CAN总线协议  18-21
    2.3.1 CAN协议的分层结构  18-19
    2.3.2 CAN的帧格式  19-20
    2.3.3 CAN的帧类型  20-21
  2.4 其它车用总线协议介绍  21-24
    2.4.1 J1850 协议  21-22
    2.4.2 Flexray协议  22
    2.4.3 MOST协议  22-23
    2.4.4 IDB1934 协议  23-24
第三章 车窗控制系统的硬件设计  24-37
  3.1 系统硬件整体框架  24-25
  3.2 核心原器件的设计  25-28
    3.2.1 主芯片MC68HC908EY16 的介绍  25
    3.2.2 68HC908EY16 的串行外围接口模块  25-27
    3.2.3 68HC908EY16 的增强型串行通讯接口模块  27-28
  3.3 外围芯片的设计  28-35
    3.3.1 MC33984 的设计  28-31
    3.3.2 MC33972 的设计  31-33
    3.3.3 MC33689 的设计  33-35
  3.4 PC接口板KIT908EINTFC的介绍  35-37
第四章 车窗控制系统的软件设计及调试  37-53
  4.1 总体框架  37-38
    4.1.1 车身控制系统整体框架  37
    4.1.2 车窗控制部分框架  37-38
  4.2 MC33984 的软件驱动  38-42
    4.2.1 MC33984 的工作模式  38-39
    4.2.2 MC33984 寄存器  39-40
    4.2.3 MC33984 的软件编程  40-42
  4.3 MC33972 的软件驱动  42-45
    4.3.1 MC33972 寄存器  42-43
    4.3.2 MC33972 软件编程  43-45
  4.4 MC33689 的软件驱动  45-48
    4.4.1 MC33689 传输的数据格式  45-46
    4.4.2 MC33689 软件编程  46-48
  4.5 PC机上的界面设计  48-51
    4.5.1 界面编程工具LabVIEW8.0  48
    4.5.2 RS232 串口通讯  48-49
    4.5.3 界面编程  49-51
  4.6 系统调试及功能实现  51-53
    4.6.1 系统调试  51
    4.6.2 系统实现的主要功能  51-53
第五章 车窗控制系统的扩展应用  53-62
  5.1 独立的控制器SJA1000  53-57
  5.2 高速CAN收发器TJA1050  57-58
  5.3 CAN通讯  58-62
    5.3.1 硬件连接  58
    5.3.2 软件编程  58-62
第六章 总结和期望  62-63
附录  63-72
  附录1：MC33984 驱动电机程序  63-67
  附录2：MC33972 开关检测程序  67-72
参考文献  72-74
发表论文和参加科研情况说明  74-75
致谢  75

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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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