本文關(guān)鍵詞：新能源汽車CAN通信系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

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【摘要】：傳統(tǒng)的汽車內(nèi)電氣信號的連接都是以線束連接的方式才得以應(yīng)用的,隨著汽車功能的不斷增多,汽車內(nèi)需要安裝的節(jié)點以及需要傳遞的數(shù)據(jù)信息就會變得多,因此連接這些節(jié)點和數(shù)據(jù)信息的線束就會變得多。最終導(dǎo)致車身系統(tǒng)中需要布置大量的線束,成本越來越高,環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展也越來越難以實現(xiàn),更重要的是妨礙了汽車在通信上的可靠性。CAN協(xié)議的一個突出優(yōu)勢就是同新型的通信數(shù)據(jù)模塊來進(jìn)行編碼,以替代普通的站式地址編碼。正是由于這種優(yōu)勢的存在,輕松地實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點在數(shù)量上可以不受任何的約束。節(jié)約資源和綠色環(huán)保是減少我國石化原料的消耗量和減少二氧化碳排放量的有效途徑之一,各級政府和部門對新能源汽車都給予相當(dāng)高的重視和關(guān)注。本文首先對CAN總線通信技術(shù)做了比較詳細(xì)的介紹,對在通信過程中的標(biāo)準(zhǔn)幀結(jié)構(gòu)、擴(kuò)展幀結(jié)構(gòu)以及4種幀類型與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,對在通信過程中的錯誤檢測、錯誤標(biāo)定、應(yīng)答、仲裁、同步及通信協(xié)議進(jìn)行了大量的理論研究。接下來對新能源汽車CAN通信系統(tǒng)各個子節(jié)點進(jìn)行功能了解和需求分析,主要從系統(tǒng)的拓?fù)湫孕枨蟆⑿阅苄枨�、�?yīng)用層需求進(jìn)行分析,并得出了相應(yīng)的分析結(jié)果。基于以上的研究分析工作,設(shè)計了整車的CAN通信系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),為滿足性能和應(yīng)用層需求分別對CAN節(jié)點硬件和軟件進(jìn)行設(shè)計,硬件設(shè)計包含MCU選擇及相關(guān)控制寄存器配置,軟件設(shè)計則是重點對電池管理系統(tǒng)模塊及功能進(jìn)行設(shè)計,根據(jù)當(dāng)代新能源汽車通信標(biāo)準(zhǔn),對電池管理系統(tǒng)模塊通信協(xié)議和相關(guān)信號擴(kuò)展幀格式及數(shù)據(jù)幀數(shù)據(jù)段每一位進(jìn)行設(shè)計和編排。本文最后對CAN通信系統(tǒng)進(jìn)行實現(xiàn)與調(diào)試,通過對寄存器的配置、復(fù)位和中斷向量、設(shè)置波特率、中斷方式、定義協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),首先完成對CAN節(jié)點的初始化,接下來分別對接收端和發(fā)送端各MCU進(jìn)行開發(fā),最終實現(xiàn)MSCAN模塊通信并顯示通信數(shù)據(jù)。實驗的結(jié)果和效果都與最初目的和預(yù)期效果相吻合,通過設(shè)計新能源CAN通信系統(tǒng),以及最終對實驗的調(diào)試與實現(xiàn),為CAN總線技術(shù)在汽車制造領(lǐng)域的成功應(yīng)用提供了較為可靠的例子,更為重要的是這也成為CAN總線通信技術(shù)在現(xiàn)實應(yīng)用方面的一個依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：CAN通信技術(shù) 新能源電動汽車 電池管理系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：遼寧大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第1章 緒論13-17
• 1.1 課題的研究背景及意義13-14
• 1.2 CAN總線在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.2.1 國外研究發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.3 論文主要內(nèi)容16-17
• 第2章 CAN總線技術(shù)介紹17-28
• 2.1 CAN總線概述17
• 2.2 CAN總線的特點17-18
• 2.3 CAN協(xié)議的通信過程18-19
• 2.4 報文格式及傳輸19-23
• 2.4.1 數(shù)據(jù)幀19-20
• 2.4.2 遠(yuǎn)程幀20-21
• 2.4.3 錯誤幀21-22
• 2.4.4 過載幀22
• 2.4.5 幀間空間22-23
• 2.4.6 報文校驗23
• 2.4.7 位流編碼23
• 2.5 錯誤處理23-24
• 2.5.1 錯誤檢測23-24
• 2.5.2 錯誤標(biāo)定24
• 2.6 故障界定24-25
• 2.7 同步25-26
• 2.7.1 同步類型25-26
• 2.7.2 同步原則26
• 2.8 位定時要求26-27
• 2.9 本章小結(jié)27-28
• 第3章 新能源汽車CAN通信系統(tǒng)的需求分析與設(shè)計28-52
• 3.1 新能源汽車CAN通信系統(tǒng)需求分析28-33
• 3.1.1 系統(tǒng)拓?fù)湫枨蠓治?/span>28-29
• 3.1.2 系統(tǒng)性能需求分析29-31
• 3.1.3 系統(tǒng)應(yīng)用層需求分析31-33
• 3.2 新能源汽車CAN通信系統(tǒng)的硬件設(shè)計33-38
• 3.2.1 總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的設(shè)計33-34
• 3.2.2 CAN節(jié)點硬件的MCU選擇34-35
• 3.2.3 CAN通信節(jié)點控制器35
• 3.2.4 MSCAN相關(guān)控制寄存器配置35-38
• 3.3 新能源汽車CAN通信系統(tǒng)的軟件設(shè)計38-51
• 3.3.1 CAN通信系統(tǒng)的總體設(shè)計39
• 3.3.2 CAN總線通信應(yīng)用層工作原理39-41
• 3.3.3 電池管理系統(tǒng)設(shè)計41-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第4章 CAN通信系統(tǒng)實現(xiàn)與調(diào)試52-63
• 4.1 CAN系統(tǒng)的硬件構(gòu)成52-54
• 4.2 CAN系統(tǒng)軟件實現(xiàn)54-57
• 4.2.1 開發(fā)工具的介紹54
• 4.2.2 系統(tǒng)配置及設(shè)備驅(qū)動54-56
• 4.2.3 系統(tǒng)主程序流程56-57
• 4.2.4 MSCAN初始化軟件實現(xiàn)57
• 4.3 MSCAN模塊通信實現(xiàn)及顯示57-60
• 4.3.1 LCD12864顯示屏顯示流程57
• 4.3.2 系統(tǒng)發(fā)送消息流程57-59
• 4.3.3 系統(tǒng)接收消息流程59-60
• 4.4 CAN通信系統(tǒng)的調(diào)試60-62
• 4.4.1 CAN通信系統(tǒng)整體實物圖60-61
• 4.4.2 CAN通信程序的運(yùn)行與調(diào)試狀態(tài)61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第5章 總結(jié)與展望63-65
• 5.1 總結(jié)63
• 5.2 展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-67

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本文編號：1118934