基于CAN总线的车灯系统的研究与设计

论文摘要

随着汽车电子技术的迅速发展,汽车电子器件数目不断增长,汽车控制系统中需要交换的数据也越来越多,不同电子单元之间的数据通信也变的更加复杂,传统线束技术因为布线复杂、电磁干扰严重等原因已经不能满足日益增长的复杂要求,汽车总线技术正是为了解决这一问题而提出的。本文对汽车网络控制技术的发展历史、现状与发展趋势进行了全面的介绍,简单介绍了多种不同汽车总线协议,详细调查和分析了国外汽车网络技术发展形势,结合国内汽车网络技术的发展现状,阐述了尽快吸收、消化及研发具有自主知识产权的汽车网络标准及设备的重要意义。在众多汽车网络标准主流协议中,本设计采用了高性能、低成本的CAN总线网络协议。本文对当前国际汽车行业中应用最广泛的CAN总线技术的原理和应用进行了深入研究,描述了CAN总线的基本概念,并详细描述了CAN协议的报文结构、帧格式、仲裁处理、错误处理等。本文根据现代汽车车灯控制方式设计了基于CAN总线技术的车灯控制系统,该方案采用主从节点通用的设计思想,简化了PCB板的设计。软件采用模块化设计方案,实现了基于CAN总线的车灯网络控制方案。最后在以车灯控制系统为平台的CAN总线通信试验中,实现了CAN通信,实验结果表明,数据传输稳定、准确、可靠。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文背景
• 1.2 论文意义
• 1.3 所做内容概要
• 第二章 汽车总线技术及CAN 通信原理
• 2.1 汽车总线技术
• 2.1.1 汽车总线的特征
• 2.1.2 汽车总线的拓扑结构
• 2.2 汽车总线分类及常见协议
• 2.2.1 LIN
• 2.2.2 CAN
• 2.2.3 DeviceNet
• 2.2.4 VAN
• 2.2.5 FLEXRAY
• 2.3 汽车总线协议发展趋势
• 2.4 CAN 总线协议及通信原理
• 2.4.1 CAN 总线网络协议技术规范
• 2.4.2 CAN 总线的报文及其帧格式
• 2.4.3 CAN 总线报文的数据帧
• 2.4.4 CAN 总线报文的远程帧
• 2.4.5 CAN 总线报文的出错帧
• 2.4.6 CAN 总线报文的超载帧
• 2.4.7 CAN 总线报文的帧间空间
• 2.4.8 CAN 总线错误处理
• 2.4.9 位定时
• 第三章 车灯系统硬件设计
• 3.1 车灯系统网络设计
• 3.2 CAN 控制器模块设计
• 3.3 MCU 模块设计
• 3.4 电源模块设计
• 3.5 CAN 通讯模块电路设计
• 3.6 LIN 通信模块设计
• 3.7 串行通信模块设计
• 3.8 PCB 设计
• 3.9 电磁兼容性设计
• 第四章 车灯控制系统软件设计
• 4.1 CAN 协议滤波及车灯控制方式
• 4.2 节点工作流程
• 4.3 节点软件设计
• 4.3.1 节点初始化
• 4.3.2 发送报文程序
• 4.3.3 接收报文程序
• 第五章 车灯控制系统实现与测试
• 5.1 车灯系统验证平台
• 5.2 车灯系统验证
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果