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基于CAN总线通信的车载信息系统的设计

张永良  
【摘要】:车载信息系统是用于对汽车行驶过程中的各种信息状态进行采集、显示以及存储的一套控制系统。随着汽车电子技术的不断发展,车载信息系统已经逐渐向智能化、数字化方向发展:能显示大量车载信息的数字仪表代替原来有限的指针式仪表;对汽车行驶过程中车载信息的存储必要时为汽车状态的数据分析提供的数字依据等。所以现代车载信息系统设计的主要发展方向为:一方面为驾驶员对汽车状态的了解提供尽可能丰富的交流界面,另一方面又可以为相关实验人员对汽车行驶后的各种信息状态的分析提供数据依据。 车载信息系统的构建包括信息采集、数据CAN总线通信、信息的液晶显示和数据的外存储几个部分。 本文致力于车载信息系统的研究,深入讨论了系统的设计思想与实现方法,提出了在CAN总线通信的基础上实现车载信息的采集、显示和外存储的方法。 本论文的主要研究工作包括:车载信息采集的软硬件设计、CAN总线通信原理及其实现、车载信息的液晶显示设计和部分数据的外存储设计。先由多个Atmega8采集各种车载信息,然后Atmega8将采到的数据经处理后通过CAN总线方式传给控制芯片MC68HC912D60A。MC68HC912D60A一方面将信息在液晶屏上及时显示,另一方面通过驱动USB控制芯片SL811HS将数据转移给外部存储器。 本系统采用CAN总线通信,在数据通信的稳定性和可靠性上相比其他总线有无法比拟的优越性;液晶显示屏代替了传统的机械指针式仪表,为驾驶员提供更加友好的界面,精度更高,可观性更强。另外系统还研究了对相关车载信息做USB接口的外存储设计,为汽车状态的分析工作提供必要数据和研究空间。 本文所设计的系统成本较低,生产工艺和制造设备简单,电路经实验后准确可靠,软件经现场调试后运行正常。整个系统在电动汽车上运行稳定,抗干扰性强,部分模块已经产品化。该系统一方面可以作为一般汽车车载信息系统设计的范例,另一方面有利于在车载信息存储后的数据分析上开展更加深入的研究工作。


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