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基于CAN总线的汽车发动机电子测控系统的研究

2020-11-30阅读(939)

基于CAN总线的汽车发动机电子测控系统的研究

论文摘要

发动机作为汽车的心脏,是影响汽车性能优劣的关键部件。因此,对发动机进行测控在汽车整车控制方面具有十分重要的意义。本文在研究汽车电子技术和CAN总线发展的基础上,以方便、实用、可靠、经济为设计原则,以实时性好、抗干扰能力强为设计要求,设计了一种基于CAN总线的汽车发动机测控系统。论文首先在参考相关资料的基础上,对汽车发动机测控所需要的各种传感器及传输信号进行了描述,并根据它们各自的特点和实际应用,分别设计了转速、模拟量和开关量信号的调理电路、转换电路和接口电路。针对发动机执行器的控制执行原理及信号特点,设计了控制信号输出电路;对汽车控制领域广泛使用的CAN协议进行了研究,并设计了基于CAN总线协议的通讯节点电路,完成了测试和控制电路的信号收发功能,实现CAN总线通信;最后为基于CAN总线的汽车发动机测控系统设计了一个上位机测控平台,编写了汽车发动机测控系统的测试软件,并用此测试软件对系统的数据发送和接收进行了仿真分析测试。系统的研究开发,将汽车测控技术和故障排查技术提高到了一个新的层次,也为企业进一步降低生产维护成本及增强市场竞争力作出了一定的贡献,也为CAN现场总线测控技术在国内汽车行业的广泛应用提供了一定的参考。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题的研究背景
  • 1.2 基于CAN 总线的汽车发动机测控系统的发展及研究现状
  • 1.2.1 汽车发动机测控系统的发展与研究现状
  • 1.2.2 汽车网络技术的发展与研究现状
  • 1.2.3 CAN 总线的发展及应用现状
  • 1.3 本课题研究的目的和意义
  • 1.4 本课题研究的主要内容
  • 第二章 汽车发动机测控系统及CAN 总线技术
  • 2.1 汽车发动机电子控制系统的组成[19,20,21,22]
  • 2.1.1 传感器
  • 2.1.2 执行器
  • 2.1.3 电子控制单元
  • 2.2 CAN 总线技术
  • 2.2.1 CAN 总线的优点
  • 2.2.2 CAN 总线的分层结构
  • 2.2.3 CAN 报文的帧格式和帧类型
  • 2.2.4 CAN 总线的电气特性
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 汽车发动机测控系统的硬件电路设计
  • 3.1 系统的整体硬件电路设计
  • 3.1.1 数据采集模块
  • 3.1.2 控制模块
  • 3.1.3 通讯单元
  • 3.2 P89C52 单片机
  • 3.2.1 存储器结构
  • 3.2.2 中断系统
  • 3.2.3 定时器/计数器
  • 3.3 CAN 控制器SJA1000
  • 3.3.1 SJA1000 的主要特点
  • 3.3.2 SJA1000 的控制模块介绍
  • 3.3.3 SJA1000 的工作模式
  • 3.4 CAN 总线驱动器
  • 3.4.1 82C250 收发器的总述
  • 3.4.2 82C250 收发器的功能
  • 3.4.3 82C250 工作模式
  • 3.5 数据采集与处理模块的硬件电路设计
  • 3.5.1 转速的测量电路设计
  • 3.5.2 模拟量的输入硬件电路设计
  • 3.5.3 开关量的输入硬件电路设计
  • 3.6 控制模块的硬件电路设计
  • 3.7 CAN 通讯单元的硬件电路设计
  • 3.7.1 报文处理的硬件电路设计
  • 3.7.2 报文收发的硬件电路设计
  • 3.8 系统硬件设计注意的问题
  • 3.9 本章小结
  • 第四章 汽车发动机测控系统软件设计
  • 4.1 系统软件开发环境Keil C51
  • 4.2 系统软件设计
  • 4.2.1 系统软件的模块化设计思想
  • 4.2.2 系统软件的模块
  • 4.2.3 系统软件的结构
  • 4.3 数据采集模块设计
  • 4.3.1 转速信号处理模块设计
  • 4.3.2 模拟信号处理的模块设计
  • 4.3.3 开关量处理模块的设计
  • 4.4 控制模块的软件设计
  • 4.4.1 喷油、点火控制
  • 4.4.2 怠速控制
  • 4.5 通讯软件的模块设计
  • 4.5.1 软件的流程
  • 4.5.2 SJA1000 控制器的初始化
  • 4.5.3 CAN 报文的发送
  • 4.5.4 CAN 报文的接收
  • 4.5.5 CAN 总线的中断处理程序
  • 4.6 软件的抗干扰设计
  • 4.7 本章小结
  • 第五章 汽车发动机测控系统测试软件设计
  • 5.1 测试软件的开发平台
  • 5.1.1 测试软件的作用
  • 5.1.2 测试软件运行的硬件平台
  • 5.1.3 测试软件的开发语言
  • 5.1.4 CANmini 适配卡及接口库函数
  • 5.2 测试软件的设计
  • 5.2.1 上位机通讯程序对CAN 适配卡的操作流程
  • 5.2.2 CANmini 接口卡参数的设定
  • 5.3 测试软件界面
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 总结
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 在学期间的研究成果及发表的学术论文

    • 相关论文文献

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