本文關(guān)鍵詞：基于CAN總線的具有Flash BootLoader功能的強制限速系統(tǒng)

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【摘要】：隨著汽車保有量的不斷攀升,道路安全問題逐漸突顯并成為亟待解決的首要問題。根據(jù)相關(guān)道路交通事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見,導致交通事故的原因有超速行駛、違章超車、酒后駕車、疲勞駕車等,其中,超速駕駛所導致的交通事故最多且最為嚴重。另外,伴隨著汽車總線技術(shù)和智能技術(shù)的快速發(fā)展,汽車電子智能技術(shù)成為研究熱點,越來越多的車企廠商及研究機構(gòu)都開始針對道路交通安全問題研發(fā)主動或被動的智能安全系統(tǒng)。因此,本文針對超速駕駛問題設計了一個智能油門控制系統(tǒng),本系統(tǒng)基于CAN(Controller Area Network)總線技術(shù),實現(xiàn)對車輛行駛速度的控制,在很大程度上解決超速帶來的安全隱患,該系統(tǒng)是一種智能的主動安全系統(tǒng)。本系統(tǒng)結(jié)合了嵌入式開發(fā)技術(shù)、CAN總線技術(shù)、藍牙技術(shù)和計算機技術(shù)等,采用在不同速度下設定系統(tǒng)輸出與輸入之間不同比例關(guān)系的方式,實現(xiàn)對車輛強制限速的功能。在此基礎(chǔ)上,為解決在開發(fā)過程中因?qū)刂瞥绦蜻M行更新而需多次拆卸的問題,本系統(tǒng)增加了在線升級功能——Flash BootLoader。對控制程序更新時,不需將強制限速器從車身上拆下,通過OBD接口的CAN總線就可實現(xiàn)程序的在線升級。根據(jù)系統(tǒng)的設計要求,本文選用MC9S08DZ60芯片作為整個系統(tǒng)的主控制器,并選擇了PCA82C250作為CAN收發(fā)器、XM-10作為藍牙通信模塊,完成對強制限速系統(tǒng)的硬件和軟件的設計與開發(fā)。強制限速功能的軟件包括MSCAN、ADC、藍牙等各模塊初始化、加速踏板位置信號的采集、CAN報文的收發(fā)處理、PWM輸出等程序。此外,Flash BootLoader功能的軟件包括下位機Boot Loader軟件和上位機升級控制界面。下位機Boot Loader軟件主要完成對用戶程序的引導加載或?qū)π鲁绦虻南螺d工作,上位機界面控制用戶程序的數(shù)據(jù)提取及更新工作。完成對強制限速管理系統(tǒng)的軟硬件設計后,對該系統(tǒng)在實驗仿真平臺進行實驗測試,并在實驗測試通過后在車上測試實際效果。測試結(jié)果顯示,在CAN通信正常的情況下,系統(tǒng)實現(xiàn)了強制限速功能和在線升級功能,并且工作穩(wěn)定。因此,強制限速系統(tǒng)能夠很好的解決超速駕駛所帶來的安全問題。
【關(guān)鍵詞】：CAN總線 強制限速 控制算法 在線升級
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-7
• 1 緒論7-16
• 1.1 課題的背景和研究意義7-9
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)研究現(xiàn)狀9-14
• 1.2.1 限速技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀9-12
• 1.2.2 Flash BootLoader技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 研究的主要內(nèi)容和論文結(jié)構(gòu)安排14-16
• 2 具有Flash BootLoader功能的強制限速系統(tǒng)的總體設計16-23
• 2.1 汽車強制限速控制系統(tǒng)設計16-20
• 2.1.1 強制限速管理系統(tǒng)的組成16-18
• 2.1.2 強制限速工作原理18-20
• 2.2 Flash BootLoader設計20-22
• 2.2.1 Flash BootLoader原理20-21
• 2.2.2 Flash BootLoader設計方案21-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 3 具有Flash BootLoader的強制限速系統(tǒng)的硬件設計與實現(xiàn)23-31
• 3.1 汽車強制限速控制系統(tǒng)的硬件方案設計23-24
• 3.2 主控芯片的選擇及電路連接24-25
• 3.3 藍牙模塊電路設計25-27
• 3.4 CAN收發(fā)器選型及其電路設計27-29
• 3.5 模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換電路設計29-30
• 3.6 本章小結(jié)30-31
• 4 具有Flash BootLoader的強制限速系統(tǒng)的軟件設計與實現(xiàn)31-47
• 4.1 強制限速系統(tǒng)軟件設計方案31-32
• 4.2 主控制器軟件設計32-42
• 4.2.1 CAN通信程序設計32-35
• 4.2.2 藍牙模塊通信程序設計35
• 4.2.3 踏板信號采集程序設計35-38
• 4.2.4 系統(tǒng)輸出程序設計38
• 4.2.5 主控程序設計38-42
• 4.3 Flash BootLoader軟件設計42-46
• 4.3.1 下位機BootLoader主程序設計42-44
• 4.3.2 上位機程序設計44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 5 系統(tǒng)平臺搭建與實驗驗證47-59
• 5.1 強制限速管理器平臺搭建47
• 5.2 強制限速管理器實驗測試47-56
• 5.2.1 強制限速功能的測試結(jié)果47-53
• 5.2.2 Flash BootLoader功能實驗測試53-56
• 5.3 強制限速系統(tǒng)實車測試結(jié)果56-58
• 5.3.1 強制限速功能的實測結(jié)果56-57
• 5.3.2 Flash BootLoader功能的實測結(jié)果57-58
• 5.4 本章小結(jié)58-59
• 6 總結(jié)與展望59-61
• 6.1 總結(jié)59-60
• 6.2 展望60-61
• 致謝61-62
• 參考文獻62-65
• 附錄65

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本文編號：1096581