车身网络控制系统的主控制器设计

论文摘要

随着汽车电子的发展,车身控制引起了人们广泛的关注。车身控制系统主要是为了提高驾驶的方便性和乘坐的舒适性。车身控制系统涵盖范围很广,包括灯光控制系统、车门控制系统、仪表盘显示等。因为车身控制系统的控制对象比较多而且位置分散,若采用传统点对点集中控制方式,控制模块与被控对象之间需大量电缆连接,这势必造成车内布线复杂,制造和安装困难,并且存在故障隐患。而分布式系统结构则可以根据控制对象的位置来设计控制模块,各模块之间通过总线进行通讯,从而简化了布线,使系统结构更加清晰。同时分布式系统结构增加了系统的灵活性,可方便地增减节点。此外,分布式系统结构还降低了单板的静态电流,增加了单板的稳定性。借助总线技术来集成车内独立的电子器件,能够在精简线束的基础上实现整个汽车电子系统的数据融合。根据系统的实际工作环境,设计了分布式汽车CAN/LIN车身网络控制系统。论文主要设计了车身控制系统的主控制器模块,具有雨刷控制、仪表显示、车灯开关控制、喷水电机、报警喇叭控制等功能。主控制节点处于整个车身控制系统的中枢地位,通过LIN总线实现对各个从节点的控制。硬件设计方面,主控制模块采用Freescale公司的MC9S08DZ60智能芯片,进行合理的电路布局,并且给出了功能模块的具体电路图以及实现原理。采用模块化的设计思想,设计了车身控制系统的软件平台,并且提出了一种联合法进行速度采集,具有比较高的精确度。系统预留了CAN总线接口,使得主控制模块可以挂载到CAN总线网络,采集仪表系统需要的某些关键信号量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 汽车电子的发展概况
• 1.3 汽车仪表以及车载网络系统的发展概况
• 1.3.1 汽车仪表的发展概况
• 1.3.2 车载网络系统的发展概况
• 1.4 本文研究内容
• 1.5 本文结构
• 第2章 车身控制系统的概述
• 2.1 车身控制系统的构成
• 2.2 汽车总线分析与比较
• 2.2.1 总线选择标准
• 2.2.2 CAN
• 2.2.3 LIN
• 2.2.4 MOST
• 2.2.5 SPI
• 2C总线'>2.2.6 I²C总线
• 2.2.7 各种常用总线的比较
• 2.3 常用汽车仪表
• 2.4 系统结构分析
• 2.5 本章小结
• 第3章 主控制器的硬件设计
• 3.1 系统设计原则
• 3.1.1 系统设计原则
• 3.1.2 系统功能需求分析
• 3.1.3 系统技术方案
• 3.2 硬件设计
• 3.2.1 MCU选择
• 3.2.2 速度采集模块
• 3.2.3 LCD 显示模块
• 2PROM设计'>3.2.4 复位电路以及E²PROM设计
• 3.2.5 步进电机驱动模块设计
• 3.2.6 车灯开关控制模块设计
• 3.2.7 报警模块设计
• 3.2.8 雨刷电机模块设计
• 3.2.9 电源模块设计
• 3.3 系统整体逻辑框图
• 3.4 本章小结
• 第4章 主控制器软件设计
• 4.1 软件编程的基本思想
• 4.2 软件设计的基本框架
• 4.2.1 主程序设计
• 4.2.2 中断子程序设计
• 4.3 速度采集算法设计
• 4.3.1 定时计数法
• 4.3.2 两脉冲之间计时法
• 4.3.3 算法分析以及异常点处理
• 4.4 LCD显示程序
• 4.4.1 汉字的显示原理
• 4.4.2 程序设计
• 4.5 LIN通信软件设计
• 4.5.1 LIN工作原理
• 4.5.2 LIN协议应用层设计
• 4.5.3 LIN协议故障处理
• 4.6 雨刷电机软件设计
• 4.6.1 雨刷电机设计原理
• 4.6.2 归位信号处理
• 4.6.3 雨刷电机软件设计
• 4.7 系统可靠性设计
• 4.7.1 干扰分析与对策
• 4.7.2 干扰的不良影响
• 4.7.3 硬件可靠性设计
• 4.7.4 软件可靠性设计
• 4.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢