基于UDS车身控制模块的开发

发布时间：2017-11-01 17:27

  本文关键词：基于UDS车身控制模块的开发

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【摘要】：随着嵌入式技术、计算机技术和网络技术的飞速发展,更多面向汽车舒适性、智能化、集成化的功能被应用到车身控制模块(BCM)中。目前,外资与合资企业几乎垄断了我国轿车BCM的配套市场,他们掌握汽车电子的核心技术、发展趋势,虽然已有本土企业陆续参与到研发和生产中,但面临技术依赖和市场竞争等发展瓶颈。本文采用目前主流的基于“V”型的开发模式作为设计流程,开发了具有诊断功能的集中式车身控制器。本文首先对车身控制器的功能要求进行了分析。然后在硬件开发部分,对电子硬件进行了选型,利用Protel DXP对电路进行设计,完成了车身控制器硬件实物的开发。在软件开发部分,利用Stateflow完成车身控制器功能模块的可视化建模,然后利用软件在环测试(SIL)对仿真生成的函数或代码进行实时仿真,完成对模型早期生成代码的验证。最后利于代码生成工具Real-Time Workshop Embedded Coder生成符合标准的嵌入式C代码。此软件开发手段解决了逻辑控制复杂、手写代码编程周期过长等问题,明显提高了开发效率,以及减少后续测试缺陷等问题。在诊断开发部分,以基于CAN的UDS(unified diagnostic services)协议作为设计目标,按照OSI的7层基本结构,对物理层、数据链路层、网络层及应用层进行了详细的论述和分析,在此基础上对网络层和应用层进行了编程设计,从而实现车身控制模块的诊断功能。本文最后利用建模仿真工具CANoe对CAN网络进行了仿真,利用诊断协议开发软件CANdelaStudio验证诊断协议的开发,从而验证所开发车身控制器的可靠性和正确性。
【关键词】：车身控制器 Stateflow UDS诊断 CAN总线
【学位授予单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U463.6
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-11
• 1.1 课题的来源及意义8
• 1.2 国内外研究现状和发展趋势8-9
• 1.3 本文研究的内容和意义9-11
• 第二章 车身控制模块总体设计与硬件设计11-21
• 2.1 车身控制模块总体设计11-12
• 2.1.1 车身控制模块的功能需求11
• 2.1.2 车身控制模块的基本架构11-12
• 2.2 车身控制模块的硬件设计12-19
• 2.2.1 主控芯片选型以及最小系统设计12-14
• 2.2.2 电源电路设计14
• 2.2.3 电源电压采集电路设计14-15
• 2.2.4 开关电路设计15-16
• 2.2.5 转向灯驱动电路设计16-17
• 2.2.6 门锁驱动电路设计17
• 2.2.7 除霜与洗涤电路设计17-18
• 2.2.8 CAN通讯电路设计18-19
• 2.3 PCB设计指导19-20
• 2.4 本章小结20-21
• 第三章 车身控制模块模型设计与代码实现21-29
• 3.1 开发流程21-22
• 3.2 软件架构22-23
• 3.3 软件开发环境23
• 3.3.1 CodeWarrior5.023
• 3.3.2 Simulink/Stateflow23
• 3.4 车身控制器状态图建模23-26
• 3.4.1 中控门锁状态图建模24-25
• 3.4.2 外部灯建模25-26
• 3.5 软件在环测试（SIL）26-27
• 3.6 自动代码生成27-28
• 3.7 本章小结28-29
• 第四章 车身控制模块CAN总线的UDS设计29-49
• 4.1 CAN总线介绍29-31
• 4.1.1 CAN总线概述29
• 4.1.2 CAN总线的帧结构29-30
• 4.1.3 CAN总线网络结构30-31
• 4.2 常用的故障诊断协议分析31-34
• 4.2.1 诊断协议发展历史31-32
• 4.2.2 主要诊断协议分析32-34
• 4.3 基与CAN总线的UDS诊断协议分析34-39
• 4.3.1 物理层34
• 4.3.2 数据链路层34
• 4.3.3 网络层34-37
• 4.3.4 应用层37-39
• 4.4 UDS诊断协议的设计与实现39-46
• 4.4.1 CAN通讯软件设计39-41
• 4.4.2 诊断服务设计41-44
• 4.4.3 故障记录与存储设计44-46
• 4.5 车身控制器主程序流程设计46-48
• 4.6 本章小结48-49
• 第五章 车身控制模块测试验证49-57
• 5.1 系统仿真测试49-52
• 5.1.1 建模仿真工具CANoe49
• 5.1.2 CANoe仿真测试49-52
• 5.2 系统诊断测试52-56
• 5.2.1 USB_CAN Tool诊断测试52-53
• 5.2.2 CANdelaStudio诊断测试53-56
• 5.3 本章小结56-57
• 第六章 全文总结与展望57-59
• 6.1 全文总结57
• 6.2 工作展望57-59
• 参考文献59-62
• 致谢62

【参考文献】

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本文编号：1127834