基于CAN总线的汽车远程启动及辅助系统的研制

摘要

随着汽车工业的不断发展，汽车已经融入人们的日常生活当中，在出行、娱乐等方面带来了极大的便利。现代汽车的电子化程度不断提高，汽车电子在汽车的安全性和舒适性等方面发挥着越来越重要的作用。总线技术将各种汽车电子装置连接起来构成一个网络，数据收发均通过总线网络进行。CAN总线具有实时性强和高可靠性等特点，现已广泛应用于汽车领域。本文研究的基于 CAN总线的汽车远程启动及辅助系统，通过 CAN总线获取汽车的各种状态，控制各电子装置，结合智能手机应用实现对汽车的远程控制，随时随地掌握汽车关键动态，为车主提供丰富多样又经济实惠的功能选择。
　　本系统主要实现远程的发动机启停控制，从而达到汽车空调开关的目的，并在此基础上实现车况查询、门锁控制、一键寻车、车辆定位导航等辅助功能。系统由车载端和远程控制端两大部分构成，核心为信息获取和反馈控制。车载端采用 MC9S08DZ60作为各模块的主控核心，完成 CAN报文的发送、接收和解析，四频GSM/GPRS模块SIM908作为通信部分，实现车载端与远程控制端的通信以及GPS信息的获取。由于汽车发动机涉及安全防盗等关键问题，发动机启动之前必须通过防盗锁止系统的认证，正常启动时由遥控钥匙完成认证过程。本文在分析发动机防盗锁止系统的工作原理和认证加密机制的基础上，通过 ARM处理器Kinetis系列的S9KEAZN64AMLC实现防盗锁止系统的DST加密机制和CRC校验，还原其认证过程，从而成功启动发动机。系统在启动过程中，无需放置遥控钥匙芯片于车载端，因此不会影响原车的发动机防盗，保证了原车系统的完整性和安全性。远程控制端为基于Android平台的APP应用，针对各功能模块进行开发，采用简洁友好的交互界面，能够实现参数存储、控制命令的发送、车载端反馈信息的解析以及通过百度地图API实现对地图应用的调用。
　　根据系统整体方案进行设计开发，本系统具有数据采集高效精准的特点，启动发动机采用软件认证方式，消除了安全隐患，线束匹配车身 OBD接口，有利于维护升级。经过软硬件联合调试，在实车环境下对系统进行了测试，结果表明系统能够很好地实现对汽车的远程控制，并对执行结果做出正确的反馈。

目录

缩略词表

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

2 系统总体方案设计

2.1 系统需求分析

2.2 系统方案对比

2.3 系统方案设计

2.4 本章小结

3 系统硬件设计

3.1 硬件总体设计

3.2 微控制器及其电路设计

3.3 CAN总线模块

3.4 通信模块电路设计

3.5 发动机启动模块

3.6 功耗与电源模块

3.7 PCB设计

3.8 本章小结

4 系统软件设计

4.1 整体软件设计

4.2 CAN总线软件设计

4.3 通信模块软件设计

4.4 发动机防盗认证软件设计

4.5 Android端APP设计

4.6 本章小结

5 系统测试与分析

5.1 模拟环境测试

5.2 实车环境测试

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间参与的科研项目

B. 作者在攻读学位期间参加的科技竞赛

C. 基于CAN总线的汽车远程启动及辅助系统实物图