基于混合总线网络控制的车身控制系统的设计

发布时间：2020-11-21 22:05

　　 随着信息技术的飞速发展,汽车功能越来越完善,汽车的设计也更加人性化。汽车内电气设备数量的成倍增加,使得设备之间的连接和通信越来越越困难。如何解决电气设备之间的增加与设备之间的通信质量差、传输速率慢的矛盾已成为汽车电子工程师需要解决的一个问题。本文研究CAN和LIN的网络拓扑以及CAN/LIN总线的通信协议,设计一种混合总线网络车身控制系统。对网络节点进行硬、软件设计,并设计测试平台验证该车身控制系统的可靠性。文章研究CAN和LIN的网络拓扑,以具有普通车型的车身系统为对象,结合车身结构和各控制部件的工作特点,构建一种混合总线网络车身控制系统的拓扑结构,并对控制系统中各节点的功能进行分析。深入研究混合总线网络控制的车身控制系统中CAN和LIN网络通信的协议,分析通信协议的物理层和数据链路层等。通过对混合总线网络车身控制系统的分析,确定车身控制系统的设计方案,对网络中的节点进行硬件、软件设计。关于硬件设计,文章介绍了CAN网络节点的中央控制模块和智能后视镜控制模块。中央控制模块的硬件设计重点介绍了电源模块的电路、MCU模块电路、输入信号电路和CAN与LIN通信模块电路设计。智能后视镜能模块的硬件设计重点介绍MCU电路和驱动电路设计。关于软件设计,文章介绍了CAN通信模块、LIN通信模块、CAN-CAN网关数据转换和Boot Loader程序设计。文章运用C++完成了测试系统的上位机软件设计,结合本文设计的混合总线网络控制的车身控制系统进一步设计系统测试平台的硬件,完成对混合总线网络控制的车身控制系统的功能测试。实验表明,文章所设计的混合总线网络控制的车身控制系统满足车身控制的需求,该控制系统运行可靠,性能稳定,实现了预期的功能。文章研究的混合总线网络控制的车身控制系统为车身控制系统研发提供了良好的范例。
【学位单位】：安徽工程大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2016
【中图分类】：U463.6;TP273
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 车身控制网络国内外发展状况
    1.3 研究目的与研究意义
    1.4 本文研究内容与组织结构
    1.5 本章小结
第2章 车身网络控制系统设计
    2.1 车身控制网络拓扑结构的构建
        2.1.1 CAN和LIN的网络拓扑
        2.1.2 混合总线车身控制的网络拓扑
    2.2 混合总线网络节点功能分析
    2.3 混合总线网络通信协议分析
        2.3.1 CAN总线协议分析
        2.3.2 LIN总线协议分析
    2.4 本章小结
第3章 车身控制网络硬件设计
    3.1 中央控制模块硬件设计
        3.1.1 电源模块电路设计
        3.1.2 MCU模块电路设计
        3.1.3 输入信号电路设计
        3.1.4 CAN与LIN通信模块电路设计
        3.1.5 中央控制模块实物图
    3.2 智能后视镜模块硬件设计
        3.2.1 智能后视镜模块MCU电路设计
        3.2.2 智能后视镜模块驱动电路设计
        3.2.3 智能后视镜模块实物图
    3.3 本章小结
第4章 车身控制网络软件设计
    4.1 CAN通信设计
        4.1.1 CAN初始化设计
        4.1.2 数据发送设计
        4.1.3 数据接收设计
    4.2 LIN通信设计
        4.2.1 LIN初始化设计
        4.2.2 LIN数据发送软件设计
        4.2.3 数据接收软件设计
    4.3 CAN-CAN网关设计
        4.3.1 报文路由设计
        4.3.2 信号路由设计
        4.3.3 睡眠唤醒机制
    4.4 Boot Loader程序设计
    4.5 本章小结
第5章 车身控制系统的功能测试
    5.1 混合总线网络车身控制系统的测试平台设计
        5.1.1 测试系统的上位机软件设计
        5.1.2 系统测试平台硬件设计
    5.2 混合总线网络的车身控制系统的实验测试及分析
        5.2.1 转向灯测试中的问题
        5.2.2 转向灯测试问题分析
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
参考文献
附录 软件程序工程图
攻读学位期间取得的科研成果目录
致谢

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本文编号：2893667