基于can總線技術(shù)的汽車車燈、電動車窗、雨刮的控制系統(tǒng)

1、1基于基于CANCAN總線技術(shù)的汽車車燈、電動車窗、雨刮的控制系統(tǒng)總線技術(shù)的汽車車燈、電動車窗、雨刮的控制系統(tǒng)簡介簡介隨著現(xiàn)代汽車的迅猛發(fā)展和電子技術(shù)的日新月異，汽車電子設(shè)備不斷增多，從發(fā)動機(jī)控制到傳動系統(tǒng)控制，從行駛、制動、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制到安全保證系統(tǒng)及儀表報警系統(tǒng)，從電源管理到為提高舒適性而作的各種努力，使汽車綜合控制系統(tǒng)越來越復(fù)雜。目前以微控制器為代表的汽車電子在整車電子系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，汽車控制正由機(jī)電控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)向以分布式網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)

2、的智能化系統(tǒng)。CAN總線是一種支持分布式和實時控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)，以其高性能和高可靠性在自動控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。本設(shè)計主要針對基于CAN總線的汽車電子系統(tǒng)的設(shè)計，包括汽車車燈和汽車車窗和汽車雨刮等控制系統(tǒng)的總體設(shè)計思想、方法和硬件設(shè)計，介紹如何實現(xiàn)用CAN總線完成汽車控制系統(tǒng)的控制。3CAN總線總線1.1CAN簡介簡介CAN(ControllerAreaNewtk)即控制器局域網(wǎng)，是一種先進(jìn)的串行通信協(xié)議，屬于現(xiàn)場總線范圍。CAN總線是最

3、初由德國Bosch公司在80年代初期，為了解決現(xiàn)代汽車中眾多的控制與測試一起之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信協(xié)議，目的是通過較少的信號線將汽車上的各種電子設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)連接起來，并提高數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)目煽啃?，CAN總線具有較強(qiáng)糾錯能力，支持差分收發(fā)，因而適合高噪聲環(huán)境，并具有較遠(yuǎn)的傳輸距離，特別適合于中小型分布式測控系統(tǒng)，目前己在工業(yè)自動化、建筑物環(huán)境控制、機(jī)床、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。CAN總線具有以下幾個重要特點(diǎn)：1)結(jié)構(gòu)

4、簡單，只有兩根線與外部相連，且內(nèi)部含有錯誤探測和管理模塊。2)通信方式靈活。可以多種方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任意一個節(jié)點(diǎn)均可在任意時刻主動的向網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。3)可以點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)及全局廣播方式發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。4)網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)信息可分成不同的優(yōu)先級，可以滿足不同的實時要求。5)CAN通訊格式采用短幀格式，每幀字節(jié)數(shù)最多為8個，可滿足通常工業(yè)領(lǐng)域中控制命令、工作狀態(tài)和測試數(shù)據(jù)的一般要求。同時，8個字節(jié)也不會占用總線時間過長

5、，從而保證了通訊的實時性。6)采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。當(dāng)兩個節(jié)點(diǎn)同時向總線上發(fā)送數(shù)據(jù)時，優(yōu)先級低的節(jié)點(diǎn)主動停止數(shù)據(jù)發(fā)送，而優(yōu)先級高的節(jié)點(diǎn)可以不受影響繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，這大大地節(jié)省了總線仲裁沖突時間，在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下也不會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓。7)直接通訊距離最大可達(dá)1k0m(速率在5kb／S以下)，最高通訊速率可達(dá)1Mb／s(此時距離最長為40m)。節(jié)點(diǎn)數(shù)可達(dá)110個，通信介質(zhì)可以是雙絞線、同軸電纜或光導(dǎo)纖維。8)CAN總線通訊接口中集成了

6、CAN協(xié)議的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能，可完成對通信數(shù)據(jù)的成幀處理，包括位填充、數(shù)據(jù)塊編碼、循環(huán)冗余檢驗、優(yōu)先級判別等項工作。9)CAN總線采用CRC檢驗并可提供相應(yīng)的錯誤處理功能，保證了數(shù)據(jù)通信的可靠性。1.2CAN總線協(xié)議的報文幀結(jié)構(gòu)形式總線協(xié)議的報文幀結(jié)構(gòu)形式在報文傳輸時，不同的幀具有不同的傳輸結(jié)構(gòu)，下面將分別介紹四種傳輸幀的結(jié)構(gòu)，只有嚴(yán)格按照該結(jié)構(gòu)進(jìn)行幀的傳輸，才能被節(jié)點(diǎn)正確接收和發(fā)送。(1)數(shù)據(jù)幀由七種不同的位域(BitField

7、)組成：幀起始(Startof)、仲裁域(ArbitrationField)、控制域(ControlField)、數(shù)據(jù)域(DataField)、CRC域(CRCField)、應(yīng)答域(ACKField)和幀結(jié)尾(Endof)。數(shù)據(jù)域的長度可以為0～8個字節(jié)。1)幀起始(SOF)：幀起始(SOF)標(biāo)志著數(shù)據(jù)幀和遠(yuǎn)程幀的起始，僅由一個“顯性”位組成。在CAN的同步規(guī)則中，當(dāng)總線空閑時(處于隱性狀態(tài))，才允許站點(diǎn)開始發(fā)送(信號)。所有的站點(diǎn)必須