基于CAN系統(tǒng)的汽車無線測量系統(tǒng)

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　　1 引言

　　隨著汽車電子的發(fā)展，汽車內(nèi)電子產(chǎn)品越來越多，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和車身等電控系統(tǒng)中的電控單元數(shù)量不斷增加，同時(shí)它們之間的通信也越來越重要。在汽車內(nèi)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可大大提高系統(tǒng)之間信息傳遞的可靠性，同時(shí)可大大減少汽車線束的數(shù)量，降低汽車電氣系統(tǒng)的成本。本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種利用單片機(jī)組成CAN系統(tǒng)，利用藍(lán)牙無線傳輸技術(shù)對(duì)汽車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理的方法。CAN總線符合ISO11898標(biāo)準(zhǔn)，最大傳輸速率可達(dá)1Mbps,最大傳輸距離為10km,傳輸介質(zhì)可為雙絞線。它具有如下的一些技術(shù)特性：

　　1)多主方式工作，非破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的總線仲裁技術(shù);

　　2)采用短幀結(jié)構(gòu)，受干擾概率低，每幀信息都有CRC檢驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施;

　　3)對(duì)嚴(yán)重錯(cuò)誤具有自動(dòng)關(guān)閉總線的功能，使總線的其他操作不受影響。

　　在汽車運(yùn)行過程中，車載射頻裝置如汽車立體聲系統(tǒng)、GPS導(dǎo)航設(shè)備、衛(wèi)星數(shù)字音頻無線電業(yè)務(wù)(SDARS)裝置、GSM無線電收發(fā)器以及其它電器設(shè)備均可能造成干擾或受到干擾，這些射頻干擾信號(hào)會(huì)對(duì)汽車無線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流造成不良影響。如果應(yīng)用傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的速率和準(zhǔn)確率都不能很高，從而不能實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，而把藍(lán)牙無線傳輸技術(shù)用在汽車上可以很好地解決這個(gè)問題。

　　本文所用藍(lán)牙模塊采用英國CSR公司的BC417芯片，并與SST公司的8M的FLASH芯片39VF800A構(gòu)成了模塊。

　　模塊的硬件圖如圖1所示。

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　　圖1　藍(lán)牙模塊原理圖

　　此模塊的主要特點(diǎn)如下：

　　1)采用CSR主流藍(lán)牙芯片，符合藍(lán)牙V210標(biāo)準(zhǔn)。

　　2)串口模塊上底板帶有RS232接口和TTL接口，任選一種接口使用，使用313～5V電源。串口對(duì)用戶而言是透明的。

　　3)藍(lán)牙芯片采用向前糾錯(cuò)編碼，通信效率高，自動(dòng)跳頻，抗干擾能力強(qiáng)。

　　4)波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600,1382400,可在程序中根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。

　　5)休眠電流：小于1MA,工作電流：40MA。

　　2　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理圖

　　本文利用MICROCHIP公司的內(nèi)嵌CAN控制器的18F4580芯片與CAN收發(fā)器芯片MCP2515構(gòu)成CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并用18F4580芯片自帶的10位AD傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門位置信號(hào)的測量，同時(shí)利用智能數(shù)字傳感器DS18B20對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫信號(hào)進(jìn)行測量。利用藍(lán)牙模塊把測量的信號(hào)無線傳給上位機(jī)，利用VC++編寫數(shù)據(jù)接收與處理的程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)，并可顯示數(shù)據(jù)值隨時(shí)間的變化關(guān)系曲線圖，測量結(jié)果直觀。系統(tǒng)的硬件原理圖如圖2所示。

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　　圖2　測量系統(tǒng)原理圖