基于CAN总线的具有Flash BootLoader功能的强制限速系统

发布时间：2017-10-26 02:19

  本文关键词：基于CAN总线的具有Flash BootLoader功能的强制限速系统

  更多相关文章： CAN总线 强制限速 控制算法 在线升级

【摘要】：随着汽车保有量的不断攀升,道路安全问题逐渐突显并成为亟待解决的首要问题。根据相关道路交通事故统计数据可见,导致交通事故的原因有超速行驶、违章超车、酒后驾车、疲劳驾车等,其中,超速驾驶所导致的交通事故最多且最为严重。另外,伴随着汽车总线技术和智能技术的快速发展,汽车电子智能技术成为研究热点,越来越多的车企厂商及研究机构都开始针对道路交通安全问题研发主动或被动的智能安全系统。因此,本文针对超速驾驶问题设计了一个智能油门控制系统,本系统基于CAN(Controller Area Network)总线技术,实现对车辆行驶速度的控制,在很大程度上解决超速带来的安全隐患,该系统是一种智能的主动安全系统。本系统结合了嵌入式开发技术、CAN总线技术、蓝牙技术和计算机技术等,采用在不同速度下设定系统输出与输入之间不同比例关系的方式,实现对车辆强制限速的功能。在此基础上,为解决在开发过程中因对控制程序进行更新而需多次拆卸的问题,本系统增加了在线升级功能——Flash BootLoader。对控制程序更新时,不需将强制限速器从车身上拆下,通过OBD接口的CAN总线就可实现程序的在线升级。根据系统的设计要求,本文选用MC9S08DZ60芯片作为整个系统的主控制器,并选择了PCA82C250作为CAN收发器、XM-10作为蓝牙通信模块,完成对强制限速系统的硬件和软件的设计与开发。强制限速功能的软件包括MSCAN、ADC、蓝牙等各模块初始化、加速踏板位置信号的采集、CAN报文的收发处理、PWM输出等程序。此外,Flash BootLoader功能的软件包括下位机Boot Loader软件和上位机升级控制界面。下位机Boot Loader软件主要完成对用户程序的引导加载或对新程序的下载工作,上位机界面控制用户程序的数据提取及更新工作。完成对强制限速管理系统的软硬件设计后,对该系统在实验仿真平台进行实验测试,并在实验测试通过后在车上测试实际效果。测试结果显示,在CAN通信正常的情况下,系统实现了强制限速功能和在线升级功能,并且工作稳定。因此,强制限速系统能够很好的解决超速驾驶所带来的安全问题。
【关键词】：CAN总线 强制限速 控制算法 在线升级
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 绪论7-16
• 1.1 课题的背景和研究意义7-9
• 1.2 国内外相关研究现状9-14
• 1.2.1 限速技术国内外现状9-12
• 1.2.2 Flash BootLoader技术国内外研究现状12-14
• 1.3 研究的主要内容和论文结构安排14-16
• 2 具有Flash BootLoader功能的强制限速系统的总体设计16-23
• 2.1 汽车强制限速控制系统设计16-20
• 2.1.1 强制限速管理系统的组成16-18
• 2.1.2 强制限速工作原理18-20
• 2.2 Flash BootLoader设计20-22
• 2.2.1 Flash BootLoader原理20-21
• 2.2.2 Flash BootLoader设计方案21-22
• 2.3 本章小结22-23
• 3 具有Flash BootLoader的强制限速系统的硬件设计与实现23-31
• 3.1 汽车强制限速控制系统的硬件方案设计23-24
• 3.2 主控芯片的选择及电路连接24-25
• 3.3 蓝牙模块电路设计25-27
• 3.4 CAN收发器选型及其电路设计27-29
• 3.5 模数/数模转换电路设计29-30
• 3.6 本章小结30-31
• 4 具有Flash BootLoader的强制限速系统的软件设计与实现31-47
• 4.1 强制限速系统软件设计方案31-32
• 4.2 主控制器软件设计32-42
• 4.2.1 CAN通信程序设计32-35
• 4.2.2 蓝牙模块通信程序设计35
• 4.2.3 踏板信号采集程序设计35-38
• 4.2.4 系统输出程序设计38
• 4.2.5 主控程序设计38-42
• 4.3 Flash BootLoader软件设计42-46
• 4.3.1 下位机BootLoader主程序设计42-44
• 4.3.2 上位机程序设计44-46
• 4.4 本章小结46-47
• 5 系统平台搭建与实验验证47-59
• 5.1 强制限速管理器平台搭建47
• 5.2 强制限速管理器实验测试47-56
• 5.2.1 强制限速功能的测试结果47-53
• 5.2.2 Flash BootLoader功能实验测试53-56
• 5.3 强制限速系统实车测试结果56-58
• 5.3.1 强制限速功能的实测结果56-57
• 5.3.2 Flash BootLoader功能的实测结果57-58
• 5.4 本章小结58-59
• 6 总结与展望59-61
• 6.1 总结59-60
• 6.2 展望60-61
• 致谢61-62
• 参考文献62-65
• 附录65

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本文编号：1096581