基于CAN网络诊断汽车仪表数据更新系统设计

发布时间：2017-09-20 19:00

  本文关键词：基于CAN网络诊断汽车仪表数据更新系统设计

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【摘要】：CAN(Controller Area Network)总线是将电子设备以及同一系统或子系统内的传感器连成网络的一种串行总线。由于当前汽车行业的竞争加剧,消费者对汽车舒适性、安全性及完善的车身内部电子系统的期望越来越高。因此各种电子监控设备被应用于车载系统,但这些设备间的通信方式不尽相同,构成了多种总线结构,线束的数量也随之增加,造成车身布线系统变得越来越复杂。基于CAN总线通信的特点,控制单元间的通信都在同一平台上进行,CAN总线就是各设备间通信的“高速公路”,这样就能够大幅减少线束的数量;与此同时,CAN总线能够很方便地加装装置,且能够与各种传输媒质进行适配。因此CAN总线被广泛应用于汽车车载系统。CAN总线网络诊断是一种基于CAN总线各网络节点间通信故障检测技术。随着汽车电子、计算机技术的不断发展,汽车车载系统内的电子控制单元不断增加,从而导致与控制单元相关的故障也不断地增多。一旦车身系统内某个电子控制单元的通信出现故障,那么就可以通过网络诊断技术快速地诊断出故障所在,并通过更新应用程序修复通信故障。本文所设计的系统旨在不用拆7车载仪表,通过在线诊断的方式更新汽车仪表的应用程序的方法修复故障。由于不带网络诊断功能的车载仪表在装车后若出现车身信号通信故障便只能通过拆7仪表并返回仪表厂检测并重新更新程序来修复该问题,这无疑给客户带来了非常大的麻烦;如果车载仪表带有网络诊断功能便不需拆7仪表,能够在线诊断车身信号通信故障并现场更新仪表应用程序以解决故障问题。为此,本论文从以下方面展开研究:(1)CAN总线通信的基本原理和通信协议;(2)CAN总线网络诊断的ISO-14229与ISO-15765诊断协议及其标准诊断服务;(3)基于标准网络诊断服务的Flash和EEPROM写数据的方法,结合实际项目优化写数据的速度;(4)通过网络诊断服务通信记录分析在写Flash或EEPROM数据过程中出错的原因;(5)深入研究如何能够确保写入Flash或EEPROM中数据的正确性。本论文在深入了解CAN通信协议及网络诊断协议的基础上,利用Visual Studio 2013开发平台设计系统工具,将标准诊断服务数据帧打包并通过CAN报文收发工具将服务请求发送至仪表ECU(Electronic Control Unit),按照诊断协议解包并分析ECU返回的诊断信息以完成相应的服务功能。因此本论文所设计的汽车仪表数据更新系统只需连接汽车仪表与CAN报文收发工具,并加载更新文件,将更新文件中的数据打包成标准诊断服务格式,并通过诊断协议进行数据通信,便能完成汽车仪表程序的在线更新。因此通过该方法升级与更新汽车仪表应用程序避免了拆7过程中所带来的麻烦与损失,极大的方便了对仪表的维护。同时本论文提出了回读烧录至Flash、EEPROM中的数据,并对比烧录前后的数据,确保烧录的数据准确无误,为汽车仪表正常、安全的工作提供保障。最后,结合实际项目,搭建真实的系统测试平台,验证了本系统所设计的所有功能,系统功能正常且已经应用到实际,具有一定的应用价值。
【关键词】：CAN总线 网络诊断 ISO-15765诊断协议
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U472.9;TP273
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-15
• 1.1 课题的研究背景及研究意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-12
• 1.3 研究方法及技术路线12-13
• 1.4 论文主要工作内容与创新点13-14
• 1.5 论文章节安排14
• 1.6 本章小结14-15
• 第2章 CAN总线基本原理15-19
• 2.1 CAN总线介绍15
• 2.2 CAN的分层结构及功能15-16
• 2.3 CAN消息帧16-17
• 2.4 CAN总线通信原理17-18
• 2.5 本章小结18-19
• 第3章 CAN网络诊断协议与诊断服务19-40
• 3.1 车载网络诊断协议概述19-20
• 3.2 应用层数据帧格式定义20-21
• 3.3 网络层数据帧传输21-26
• 3.3.1 数据的分割21
• 3.3.2 数据传输过程21-23
• 3.3.3 数据的重组23-26
• 3.4 标准诊断服务26-38
• 3.5 本章小结38-40
• 第4章 汽车仪表数据更新系统设计40-52
• 4.1 更新系统的总体设计40-41
• 4.2 硬件接口函数41-42
• 4.3 数据更新系统软件设计42-51
• 4.3.1 在线擦写Flash数据设计43-47
• 4.3.2 在线擦写EEPROM数据设计47-50
• 4.3.3 在线数据回读50-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 系统测试52-66
• 5.1 系统性能指标52
• 5.2 系统性能测试52-65
• 5.2.1 设备通信测试53-56
• 5.2.2 网络诊断测试56-58
• 5.2.3 系统功能测试58-65
• 5.3 本章小结65-66
• 结论66-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 攻读学位期间取得学术成果72-73
• 附录A 控制信息服务表73

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：889808