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汽车组合仪表检测系统电控单元的研究

作　者: 张璐
导　师: 赵永平
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器科学与技术
关键词: 汽车仪表 CAN总线步进电机 LabVIEW
分类号: U467.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 197次
引　用: 2次
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内容摘要

现在随着技术的不断进步,汽车仪表的电子化程度越来越高,国外甚至已经开始普及了全数字式的汽车仪表显示装置,这样的汽车仪表大多数都是通过总线传递各类信息的步进电机式汽车仪表。但是,正是由于汽车仪表的复杂程度越来越高,功能越来越强。它给整车所带来的安全性问题也日益成为人们关注的热点。在汽车仪表生产厂家和汽车制造商大批量生产的过程中,如何对成品进行检验关系着产品的质量和整车的安全性。所以开发出自动化的检测装置替代现今国内厂商通行的人工检测的方法成为了一个有意义的课题。本文在重点学习CAN总线技术的基础上,对汽车仪表自动化检测装置中的电控单元进行了预研性质的开发,设计的电控单元能够产生汽车实际运行中仪表所需要的CAN总线信号、脉冲信号、模拟电压电流信号等,从而为后续的仪表识别工作提供条件。研究内容分为两个部分:硬件系统和软件系统。硬件系统是以单片机系统为核心,设计开发了在汽车仪表检测中需要的硬件电路。软件系统则利用LabVIEW开发上位机应用界面,采用串行口通讯的办法控制硬件电路进行工作。在完成电控单元的开发后,使用实际仪表盘和自己设计的虚拟仪表盘相结合验证的方式,验证了CAN总线信号,步进电机脉冲信号,模拟电压电流信号,开关量信号和电源信号的可行性。证明了检测装置的电控单元是有效可行的。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-15
  1.1 课题背景  8-13
    1.1.1 汽车仪表的发展历史和现状  9-10
    1.1.2 常见的汽车仪表  10-12
    1.1.3 汽车仪表检测系统的发展现状  12-13
  1.2 本文的主要研究内容和结构  13-15
第2章仪表检测的总体方案及汽车总线技术  15-20
  2.1 仪表检测的总体方案  15-17
    2.1.1 汽车仪表检测的工作过程  15-16
    2.1.2 电控系统的信号分类  16-17
  2.2 汽车总线技术  17-19
    2.2.1 CAN总线上的电平形式  17-19
    2.2.2 CAN总线报文的结构  19
  2.3 本章小结  19-20
第3章电控系统的硬件设计  20-29
  3.1 CAN总线硬件电路设计  20-24
    3.1.1 检测装置的组成  20-21
    3.1.2 CAN总线节点的搭建  21-24
  3.2 方波脉冲信号硬件电路  24-26
  3.3 模拟信号硬件  26-27
  3.4 开关信号和照明电路  27
  3.5 串口通信电路  27-28
  3.6 本章小结  28-29
第4章电控系统的软件调试  29-41
  4.1 上位机软件  29-35
    4.1.1 软件介绍  29-30
    4.1.2 系统软件的总体设计  30
    4.1.3 系统的操作界面  30-31
    4.1.4 数据模块  31-34
    4.1.5 串口通讯的实现  34-35
  4.2 CAN总线通讯程序设计  35-36
    4.2.1 总线的初始化  35-36
    4.2.2 中断控制的发送  36
  4.3 步进电机程序设计  36-39
    4.3.1 步进电机的速度方向控制  37-38
    4.3.2 步进电机位置控制  38-39
  4.4 模拟信号程序设计  39-40
  4.5 本章小结  40-41
第5章系统验证和精度分析  41-47
  5.1 总线信号的验证  41-43
  5.2 脉冲的信号验证  43-45
  5.3 模拟电压信号的误差分析  45-46
  5.4 本章小结  46-47
结论  47-48
参考文献  48-51
附录1  51-52
附录2  52-54
致谢  54

汽车组合仪表检测系统电控单元的研究

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