本文關(guān)鍵詞：基于DSP的電機(jī)控制器CAN通訊及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

武漢理工大學(xué)

碩士學(xué)位論文

基于DSP的電機(jī)控制器CAN通訊及監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

姓名：羅立明

申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士

專(zhuān)業(yè)：動(dòng)力機(jī)械及工程

指導(dǎo)教師：吳森

20060301

武漢理工人學(xué)碩士學(xué)協(xié)論文

摘要

ＣＡＮ被公認(rèn)為最有發(fā)展前景的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。在不久的將來(lái)，以ＣＡＮ為代表熬慧線(xiàn)溺絡(luò)將逐步在汽車(chē)局域嘲孛普及勢(shì)占囂主導(dǎo)地愛(ài)。爨蕊增長(zhǎng)的環(huán)境積髓源趣題使得電動(dòng)汽車(chē)讖來(lái)了發(fā)展的高潮。在蓄電池及其它能源裝置尚不能完全取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)時(shí)，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)（ＨＥＶ）是一種目前最佳的解決方案。

本文遽遘疆變ａ添慧線(xiàn)在混合臻力汽車(chē)圭豹澎震，懟～部磊來(lái)沒(méi)有ＣＡＮ鐮號(hào)輸出的電機(jī)控制器進(jìn)行了開(kāi)教研究，使其成功的實(shí)現(xiàn)了與熬車(chē)ＣＡＮ網(wǎng)絡(luò)的相避。

論文根據(jù)電機(jī)控鍘器的輸出輸入信號(hào)，運(yùn)用ＤＳＰ技術(shù)，設(shè)計(jì)了以ＴＭＳ３２０ＬＦ２４０７Ａ為主控翻芯片的硬件平臺(tái)，配戳相應(yīng)靜籜隧驅(qū)動(dòng)毫路，信號(hào)始瑾電路和其它處理模塊，設(shè)計(jì)了一塊印刷電路板以爽現(xiàn)所需辨的功能。系統(tǒng)軟件模塊是在聯(lián)瓣緩譯囂緩ＣＣＳ下，蠲Ｃ語(yǔ)言霸匯編諉蠢實(shí)現(xiàn)硬羚熬配受使媚彝控裁策嬉的實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)ＤＳＰ自帶的ｏＩＮ控制器的編糕，實(shí)現(xiàn)了麓ＣＡＮ傣號(hào)的發(fā)送和接收。參照ＳＡＥ－－Ｊ１９３９和整車(chē)多能源控制系統(tǒng)成用層協(xié)議，制定了與之對(duì)應(yīng)的電機(jī)茳摹ｌ器愆滌議囂絡(luò)。

系統(tǒng)的控制界面是基于ＦａｍｅＶＩＥＷ軟件和ＬａｂＶＩＥＷ軟件而設(shè)計(jì)的，其中ＦａｍｅＶＩＥＷ是針慰ＲＳ－２３２舉行通訊數(shù)據(jù)格式的，ＬａｂＶＩＥＷ是針對(duì)ＣＡＮ總線(xiàn)數(shù)據(jù)格式的。通過(guò)監(jiān)控界面，藏功實(shí)現(xiàn)了電機(jī)輸入輸懣信號(hào)的黼形顯示，也對(duì)ＣＡＮ闕絡(luò)信號(hào)讖行了檢測(cè)。

逶ｌ蕊與整車(chē)多耱源管理蓉統(tǒng)之闖遴鑣凌驗(yàn)秘蒺它測(cè)試，縫票證明零系統(tǒng)工轉(zhuǎn)正常，信號(hào)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，成功實(shí)現(xiàn)了整率夥能源管理系統(tǒng)對(duì)電機(jī)控制器的控制。并以圖形界面的形式，方便的對(duì)嘏機(jī)控制器進(jìn)行所需癸的控制和了解所要的信怠。本系統(tǒng)在實(shí)際試驗(yàn)中取褥了莛努鶼效采，達(dá)潮實(shí)璦設(shè)計(jì)鷺靜。霹予ＣＡＮ鼷絡(luò)和電機(jī)控制器在混合動(dòng)力汽率上的應(yīng)用具有一定的研究意義。關(guān)鍵誡；ＣＡＮ，漓合動(dòng)力，ＤＳＰ，ＬａｂＶＩＥＷ，壤祝控帝ｌ器

莖望望三叁蘭堡占蘭垡絲莖

Ａｂｓｔｒａｃｔ

ＣＡＮ－ＢＵＳｉｓｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ

ＪｎｔＯｂｅｏｎｅｏｆｔｈｅｍｏｓｔｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌＦｉｅｌｄｂｕｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ．ｕｓｅｄｉｎｔｈｅＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｗｏｒｋ．ｔｈｅｆｕｔｕｒｅ。ｉｔｗｉ】ｌｂｅｔｈｅｌｅａｄｅｒｏｆＦｉｅｌｄｂｕｓ

ＩｎｃｒｅａｓｉｎｇｌｙｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｎｄｅｎｅｒｇｙｐｒｏｂｌｅｍｓｕｒｇｅＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ（ＥＶ）ｕｎｄｅｒｇｏａｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｐｅｘ．ＢｅｃａｕｓｅｂａｔｔｅｒｙａｎｄｏｔｈｅｒｅｎｅｒｇｙｄｅｖｉｃｅＣａｎｎｏｔａｂｓｏｌｕｔｅｌｙｔａｋｅｐｌａｃｅｉｎｔｅｒｎａｌ－ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｅｎｇｉｎｅ，ＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ（ｒｍｖ）ｉｓ

ｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｆｕｅｌｅｃｏｎｏｍｉｃａｎｄｅｘｈａｕｓｔｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅ．ａｇｏｏｄｃｏｍｐｒｏｍｉｓｉｎｇ

Ｗｉｔｈ

ｍｏｔｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｏｆＣＡＮ－ＢＵＳｕｓｅｄｉｎＨＥＶｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ＩｈａｄｓｏｍｅｄｅｓｉｇｎｆｏｒｔｈｅｗｈｉｃｈｈａｄｎｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒＣＡＮｓｉｇｎａｌａｔｆｉｒｓｔ．ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｍａｋｅｉｔｐｏｓｓｉｂｌｅｔｏｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｗｉｍｔｈｅＣＡＮ．ＢＵＳｕｓｅｄｉｎｔｈｅＨＥＶ．

ａｎｄｏｎｔｐｕｔｓｉｇｎａｌｓｏｆｔｈｅｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ，ＩＢａｓｅｄｉｎｔｈｅｉｎｐｕｔ

ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅ

ｍｏｄｕｌｅｕｓｅｄｅｓｉｇｎｅｄａｈａｒｅｗａｒｅｏｆＤＳＥＩｕｓｅｄｔｈｅＴＭＳ３２０Ｕ砣４０７Ａｃｈｉｐｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈｉｔｓｃｉｒｃｕｉｔｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ’Ｓｓｉｇｎａｌｓ，ａｎｄ

ｗｉｔｈｔｈｅｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒａｎｄｉｔｔｏｔｈｅａｓｓｅｍｂｌｅ

ａｒｅＣＡＮ—ＢＵＳＣＡＮｄｅｖｉｃｅ．ｎｅｆｉｎａｌｐｒｏｄｕｃｔｉｓａＰＣＢ．ＵｓｅｄＣｌａｎｇｕａｇｅｕｎｄｅｒＤＳＰｃｏｍｐｉｌｅｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅＣＡＮｓｉｇｎａｌｆｏｒｔｈｅｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ

ｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ．ＲｅｆｅｒｔｏｔｈｅＳＡＥ－Ｊ１９３９ａｎｄｔｈｅａｇｒｅｅｍｅｎｔｏｆＨＥＶ，ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｇｒｅｅｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｈａｄａｌｓｏｂｅｅｎ

Ｔ１ｌｉｓｓｙｓｔｅｍｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｅｄｗｉｔｈＰＣｄｅｓｉｇｎｅｄ．ａｎｄＣＡＮ—ＢＵＳ，

ＬａｂＶｉｅｗ．

ｏｆｍｏｔｏｒ．ｔｈｒｏｕｌｇｈｓｅｒｉａｌｉｎｔｅｒｆａｃｅＲＳ２３２ｄｅｓｉｇｎｅｄｃｏｎｔｒｏｌｉｎｔｅｒｆａｃｅｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｕｓｉｎｇｔｈｅｔｏｏｌｏｆＦａｍｅＶｉｅｗａｎｄＷｉｔｈｔｈｅｓｅｃｏｎｔｒｏｌｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ｗｅｃｏｕｌｄｃｈｅｃｋａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｒｕｎｎｉｎｇ

Ｔｈｅｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｗｅｎｅｅｄ

ｉｎｔｅｒｆａｃｅ．

Ａｆｅｒｓｏｍｅｔｏｃｏｕｒｓｅｋｎｏｗ曲ｏｕｔｔｈｅｍｏｔｏｒａｌｓｏｃｏｕｌｄｂｅｓｈｏｗｅｄｗｉｔｈｔｈｅｓｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｌｔｅｓｔｓｔｏｇｅｔｈｅｒｗｉｔｈｔｈｅＭｕｆｆ－Ｓｏｕｒｃｅｓ

ｉｔｓｓｔａｂｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔａｌｌｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｗａｓｐｒｏｖｅｄｔｏ

ｍａｄｅａｏｐｅｒａｔｅｗｅｌｌ，ａｎｄａｎｔｉ－ｊａｍｍｉｎｇｇｏｏｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．皿ｉｓｗｏｒｋｉｓｕｓｅｆｕｌｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｔｈｅｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｏｆＣＡＮ。ＢＵＳｕｓｅｄｉｎＨＥＶ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＣＡＮ，ＤＳＰ，ＨＥＹ，ＬａｂＶＩＥＷ，ｍｅｔｒｏｃｏｎｔＴｏｌｌｅｒ．ＩＩ

武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文

第ｌ章緒論

１．王．汽車(chē)電子的發(fā)震

汽霉上靄豫解翻毅親添于汽車(chē)邀予。汽李曦子麴分類(lèi)綴多，懿下表襞示～些主要的種類(lèi)：

表ｌ—ｌ汽車(chē)奄予分類(lèi)

分類(lèi)

發(fā)動(dòng)規(guī)

控制系統(tǒng)控制項(xiàng)目點(diǎn)火羧鍘、燃濁噴射控制、怠速控鍘、避氣控制、排放控制、散障自診斷簿

電子控制自動(dòng)變速箱（ＥＣ珂）、電控懸架（ＴＥＭＳ）、

汽車(chē)穗子

控制裝置底鑫控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)蒎溪，牽弓｛力控裁（ＡＳ解ＲＣ）、巡靛按截（ＣＣＳ）、自動(dòng)防拖死（ＡＢＳ）、四輪轉(zhuǎn)向控制、自

動(dòng)剎攀、電子控劁減振、穩(wěn)定性控制等

安全氣囊、安全帶控常ｌ、酊光控制、瞌睡鑫動(dòng)報(bào)警

車(chē)身電子

控到系統(tǒng)系統(tǒng)、電子儀表、電動(dòng)座椅、電動(dòng)車(chē)窗、中控門(mén)鎖、健羹感應(yīng)、輪熬氣筮報(bào)警裝置、車(chē)速羧每ｌ般警漩受

等

車(chē)輛行駛自身系統(tǒng)顯示、率載通訊蓉統(tǒng)、上網(wǎng)設(shè)備、

車(chē)載汽車(chē)

電子裝置

導(dǎo)航系統(tǒng)

娛樂(lè)系統(tǒng)汽車(chē)信惠系統(tǒng)語(yǔ)音、ＬＡＮ耀終（ｃＡＮ鞍ＬＩＮ豹蔓聯(lián)＞、鼗障鑫診斷系統(tǒng)；電子導(dǎo)靛系統(tǒng)、ＧＰＳ定位系統(tǒng)等數(shù)字視頻系統(tǒng)、數(shù)字音響簿

隧蘩全球汽奄豢場(chǎng)近年來(lái)發(fā)曩逮猿，汽車(chē)熬邀‘子產(chǎn)最終照會(huì)量象迅速攙褻。據(jù)統(tǒng)計(jì)，嗣外每臺(tái)汽車(chē)采用汽牟電子產(chǎn)晶的平均費(fèi)用１９９０年為６７２美元，２０００年其平均費(fèi)用達(dá)到２０００美元。專(zhuān)家預(yù)測(cè)，汽車(chē)電子在蹩車(chē)中占搬的平均比例呈持續(xù)上升趨勢(shì)，鬃２０１０年，這個(gè)院鍘將增期到３５％，冀中２２％楚硬籜，１３％怒軟籜。汽舉電子市場(chǎng)的迅猛發(fā)展將帶動(dòng)全球汽車(chē)電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。１９８０年全球汽車(chē)電子霹彳場(chǎng)戇銷(xiāo)售額只有鈞億美元，１９９０年為２００億美元，２０００

武漢理工人學(xué)碩上學(xué)釹論文

年為６００億美元，２００３年為７０３億美元。２００２．２００８年全球銷(xiāo)售額的復(fù)合年增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)為８．３％，到２００８年汽車(chē)電子銷(xiāo)售顴將達(dá)到１１３４億美元。

１．２．ＣＡＮ總線(xiàn)在汽車(chē)上的應(yīng)用

陡羲汽車(chē)毫予羧寒貔不凝發(fā)震，汽車(chē)電子毫囂數(shù)量靜憊裂轡多，逶接導(dǎo)線(xiàn)燕著增多，因雨提高控制單元間通訊可靠性和降低導(dǎo)線(xiàn)成本已成為迫切需瓣解決的問(wèn)題。為了減少連接導(dǎo)線(xiàn)的數(shù)量和車(chē)身的重璧，網(wǎng)絡(luò)和總線(xiàn)技術(shù)在此期聞?dòng)辛撕艽蟮陌l(fā)展，西的是熊決汽車(chē)電子子系統(tǒng)的增加帶來(lái)的數(shù)據(jù)佼輸?shù)陌踩�、可靠襁、�?chē)內(nèi)線(xiàn)纜總長(zhǎng)度太長(zhǎng)導(dǎo)致車(chē)熬增加等問(wèn)題，并滿(mǎn)足線(xiàn)控汽車(chē)的需要�！荆保�

為鼗激磅發(fā)秘生產(chǎn)汽車(chē)魄予產(chǎn)品羲揀豹德重ＢＯＳＣＨ公司開(kāi)發(fā)了ＣＡＮ總線(xiàn)掭議，并使其成為凰際標(biāo)準(zhǔn)（ＩＳ０１１８９８）。１９８９年，Ｉｎｔｅｌ公司率先開(kāi)發(fā)出了ＣＡＮ總線(xiàn)協(xié)議控制器芯片，到目前為至，世界上已擁有２０多家ＣＡＮ總線(xiàn)控制器芯片生產(chǎn)裔，，ｔ１０多釋?zhuān)悖适限q慧線(xiàn)蟄議羥麓器蕊蜂幫集成ＣＡＮ葸線(xiàn)豁滾控裁器豹鐓控青ｌ懿芯片。在瞄外，ＣＡＮ總線(xiàn)協(xié)議已經(jīng)成為汽車(chē)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)礁總線(xiàn)。

ＣＡＮ總線(xiàn)俸為一種可靠的汽車(chē)計(jì)舞稅網(wǎng)絡(luò)憨線(xiàn)已開(kāi)始在先進(jìn)汽率上得至Ｉ瘦靨，使得各汽車(chē)計(jì)算機(jī)控制單元能夠通過(guò)ＣＡＮ總線(xiàn)共享所有信息和資源，達(dá)到簡(jiǎn)化布線(xiàn)、減少傳感囂數(shù)整、避免投毒ｌ功藐纛復(fù)、提毫系統(tǒng)可靠瞧粒綞護(hù)技、海氟成本更好地匹配和協(xié)調(diào)備個(gè)控制系統(tǒng)的目的。ＣＡＮ總線(xiàn)已開(kāi)始應(yīng)爝于這些先進(jìn)的汽車(chē)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，取代傳感

器、電撩攀元彝瓠行器

之間以及電控單元之間

的專(zhuān)線(xiàn)聯(lián)系方式，構(gòu)成

了基予ｅＡＮ總線(xiàn)的汽

車(chē)控制藤統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。

美黧汽車(chē)工纛簿強(qiáng)

會(huì)（ＳＡＥ）車(chē)輛悶絡(luò)委

員會(huì)根攢標(biāo)準(zhǔn)將汽車(chē)數(shù)一————————————高速總線(xiàn)、、ｒ一孑廣————再■—一～再＿——二ｉ…：｜ｆＩ’｝｛＿一。蓋工一——工己一‘｜８絮穢，ｌ‘紫“｜｜鞘警“；卜控制ｍｉ，…一。４，＾一、、ｊ…ｉｉ一——～石————１Ｆ————雨＿—一…苒一ｒ—墨王一］～一…——ｒ也＿］ｒ工Ｌ１山＾鬲一。工Ｌ、一玉王～望蕉萱縫一……地—一§ｒ傘∥ｄ＞｜倪謦８ｉ｜８意≯��！“囂醑ｉ；燃＊ｍ；｜８饕。Ｉ贏(yíng)｝

據(jù)簧簸Ｎ（ＣＡＮ總綾）麓一—垃．一ｊＬ。ｊｆ＋翟鍍ｌ｜蛐Ｅ０“３２分為Ａ、Ｂ、ｃ三類(lèi)１２１：

如圖１一ｌ所示．。一一～…？堂璺塑…——一～——羔Ｊｊ一垃…。ｘＬ一—ｇｊ—４留。ｌ——“一……一——。…～一Ｌ＿一Ｉ特ｓ“｝｜＊＊”ｌ躺１－１車(chē)載數(shù)據(jù)傳輸霹一墨上一，‘ｒ一百一——…ｉｒ……芩一——…蠆—一—萬(wàn)————］７７

２

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