基于CAN总线的车载网络信息平台的设计和研究

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随着现代车辆电控单元、用电设备数量的剧增,传统点对点的连线方式使得整车线束异常庞杂,由此带来了车身重量增加、成本提高、可靠性降低等诸多问题。车辆网络是目前解决此类问题的一个研究热点。本课题基于CAN总线技术,设计了车载网络信息平台。该车载网络信息平台的架构包括中央控制节点、高低速CAN网关、前车节点、后车节点、车窗节点、液晶显示节点、通讯节点和PC主机。该平台主要实现以下功能:发动机、车速信号采集;CAN总线智能节点设计及通信实现;高低速CAN信号的跨网传输;车窗的电动控制;车灯的电子控制;车载信息液晶显示;CAN数据通过CAN-USB接口交由上位机监控界面进行实时监控和数据存储。本课题完成了整个平台的硬件设计,根据平台需要,采用MC9S12DP256作为节点的控制核心,其集成的msCAN12模块和PCA82C250的组合实现CAN报文的收发,并且用LCD液晶代替传统的机械指针式仪表用于显示车载信息。平台软件结构的设计,采用了模块化的编程思想,每个功能模块实现一个完整单独的功能,各节点通过调用不同模块完成该节点任务。同时该平台还完成软硬件抗干扰设计。实验表明该平台运行正常,具有可靠性高、稳定性好等优点,而且易于扩展更多的节点、功能。同时,针对CAN通讯出现的帧丢失、实时性等问题进行了分析探索,提出并验证了解决方案。
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