基于MCU的汽车总线技术与车轮角度检测技术研究

论文摘要

本文主要完成了基于MCU的汽车总线技术的研究与车轮角度检测设备的设计实现。论文分析了汽车现场总线,主要是CAN总线的在汽车电子领域的应用。在对CAN总线进行相关研究的基础上,使用专用的CAN控制器和收发器等构建了一个CAN节点,进而将多个这样的节点挂接到总线上,实现了CAN总线从节点之间的通信;并且采用集成CAN控制器的微处理器,构建了一个总控节点,以实现一个应用在汽车上的CAN网络通信。同时对汽车维修与保养行业的一种车轮角度检测设备——四轮定位仪进行了相应的研究设计,研发了一种新型的CCD图象传感器四轮定位仪,解决了目前此类产品在使用时检测精度低和速度慢的问题。最后对四轮定位仪的CAN总线通信方式以及如何实现四轮定位调整的闭环控制提出了新的设计方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题研究的目的和意义
• 1.3 本文研究内容
• 第二章 汽车现场总线技术
• 2.1 现场总线概述
• 2.1.1 通信网络与现场总线
• 2.1.2 几种常用的现场总线
• 2.2 CAN总线的概念及相关协议
• 2.2.1 CAN总线的概念与特点
• 2.2.2 CAN的通信协议
• 2.2.3 CAN报文的帧结构
• 2.3 CAN总线系统的结构原理
• 2.3.1 系统的构成与节点
• 2.3.2 系统的拓扑结构与通信方式
• 2.4 汽车车载网络系统
• 第三章 CAN 网络构建与节点设计
• 3.1 CAN网络的构建
• 3.2 CAN控制器分析
• 3.2.1 CAN控制器SJA1000 简介
• 3.2.2 MCU对SJA1000 的控制过程
• 3.3 传感器节点设计
• 3.3.1 传感器节点模块分析
• 3.3.2 传感器节点电路设计
• 3.4 电机节点的设计
• 3.4.1 电机节点模块分析
• 3.4.2 电机节点电路设计
• 3.5 总控节点设计
• 3.5.1 集成CAN控制器的XC167CI概述
• 3.5.2 总控节点模块分析
• 3.5.3 总控节点电路设计
• 第四章 模块调试与系统联调
• 4.1 总控节点调试
• 4.1.1 总控节点模块工作流程
• 4.1.2 总控节点模块调试
• 4.2 传感器节点调试
• 4.2.1 传感器节点模块工作流程
• 4.2.2 传感器节点模块调试
• 4.3 电机节点调试
• 4.3.1 电机节点模块工作流程
• 4.3.2 电机节点模块调试
• 4.4 CAN总线的系统联调
• 4.4.1 系统联调总述
• 4.4.2 报文处理流程
• 4.4.3 报文对象的分析
• 第五章 四轮定位仪的设计实现
• 5.1 四轮定位仪设计基础
• 5.1.1 汽车四轮定位角度及其作用
• 5.1.2 结构原理及测量方式
• 5.2 CCD四轮定位仪设计实现
• 5.2.1 CCD四轮定位仪总体设计
• 5.2.2 CCD四轮定位仪软硬件实现
• 5.2.3 CCD四轮定位仪通信方式
• 5.3 四轮定位仪的CAN总线通信
• 第六章 结束语
• 6.1 课题的研究总结
• 6.2 课题的后续工作
• 致谢
• 参考文献
• 硕士在读期间的研究成果