车身静电流及LIN信息采集分析系统的设计与实现

论文摘要

现代汽车的电子设备逐渐增多,传统点对点连线会浪费大量车身空间,已经不能满足现代化生产要求,因此,现场总线技术应运而生。在次背景下,一种面向低成本、低传输速率的局部互联现场总线LIN近年来得到了汽车生产厂商的广泛支持,主要将其应用在对于成本比较敏感且传输速率不高的电子单元中。电子单元的增多同时也增加了车身电瓶的负担,所以,用电器的静态电流测试对于汽车电子单元的质量评价也有重大的意义。本课题的目的是完成对车身电子单元LIN总线信号和静态电流信号的采集,然后对采集信号进行解码、分析,从而给出质量评价。整个系统以SPARTAN数据采集器为硬件基础,实现了应用软件与被测信号的无缝连接。LIN总线信号、静态电流信号由SPARTAN数据采集器采集,PC终端应用软件通过对SPARTAN自带的COM组件对象包进行调用,实现与SPARTAN的通信。应用软件还需要完成对采集信号的数据解码,数据分析以及数据存储等功能。首先,论文介绍了基础部分所需的LIN总线知识及静态电流知识;其次,介绍了SPARTAN数据采集器的特性及其常用功能,重点阐述了PC终端应用软件怎样通过COM组件提供的对象包完成与SPARTAN的通信,从而达到采集、分析数据的目的。并且总结了此系统在电磁兼容性方面的设计经验,以提高系统的可靠性;然后在LIN解码设计中,基于层次化、模块化的设计思想,通过LIN状态机模型完成解码编程。在静态电流数据分析过程中,通过监测第1休眠点和第2休眠点附近的数据平均值,完成了静态电流数据分析编程。最后,在系统设计与调试过程中,给出了实验操作步骤和实验结果。本课题实现了对车身电子单元LIN总线和静态电流信号的数据采集、分析,从而对电子单元的这两项指标作出评价。系统的完成具有积极意义:一方面它为国内搭建LIN总线数据采集平台提供了实践经验,另一方面它对于车身数据实时监测的完成,分析起到了启示作用。下一步研究的方向会将整个数据采集系统扩展,功能上可能会完成CAN总线数据采集,以及车身温度数据采集等。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 课题来源
• 1.3 国内外发展概况
• 1.4 课题主要研究的内容
• 1.4.1 系统的控制及参数配置
• 1.4.2 数据分析
• 1.4.3 总体研究内容
• 第2章 LIN 协议与静态电流测试基础
• 2.1 LIN 通信基础
• 2.1.1 LIN 总线协议基础
• 2.1.2 LIN 通信协议规范
• 2.1.3 LIN 网络拓扑结构
• 2.1.4 LIN 网络特性
• 2.1.5 LIN 报文协议
• 2.1.6 LIN 报文帧类型
• 2.1.7 LIN 网络管理
• 2.1.8 LIN 进度表
• 2.2 静态电流基础
• 2.2.1 静态电流的特点
• 2.2.2 德国大众静电流标准
• 2.3 本章小结
• 第3章 采集系统构架设计
• 3.1 软件构架整体设计
• 3.2 SPARTAN 数据采集器
• 3.2.1 SPARTAN 特点
• 3.2.2 48 通道SPARTAN
• 3.3 SPARTAN 的COM 组件结构
• 3.3.1 COM 组件的特点
• 3.3.2 系统控制COM 组件调用
• 3.3.3 数据分析COM 组件调用
• 3.4 汽车数据采集
• 3.4.1 LIN 总线数据采集
• 3.4.2 静态电流数据采集
• 3.4.3 FAMOS 数据处理软件
• 3.5 数据采集系统的EMC
• 3.5.1 EMC 简介
• 3.5.2 系统中减少噪声措施
• 3.6 本章小结
• 第4章 采集系统软件设计
• 4.1 Visual Bisic 6.0 软件开发工具
• 4.2 系统通道配置模块
• 4.2.1 INI 文件类型
• 4.2.2 文件分级管理
• 4.3 系统控制模块
• 4.4 数据分析模块
• 4.4.1 LIN 总线数据分析
• 4.4.2 静态电流数据分析
• 4.5 其他功能模块
• 4.5.1 文件系统模块
• 4.5.2 截图功能
• 4.6 本章小结
• 第5章 系统应用与调试
• 5.1 连接SPARTAN 操作
• 5.2 系统操作实现
• 5.3 数据采集结果
• 5.3.1 LIN 总线信号采集
• 5.3.2 静态电流信号采集
• 5.3.3 实验报告的生成
• 5.4 遇到的问题及解决方案
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录数据采集系统试验台
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢