基于J1939协议的工程车辆总线系统研究与应用

摘要

随着科技创新的不断发展，特别是近些年电子技术的日新月异，以及微电子技术的广泛应用，越来越多的电子产品应用的车辆技术中，工程车辆领域也不例外。越来越多的电子技术应用到其中。特别是CAN总线技术的广泛应用，给工程车辆的电气控制技术带来了很大的技术革新。
　　本文将以本人的工作性质，即开发设计工程车辆的电气系统，根据目前的集装箱空箱堆高机的技术落后的现状，采用当前弓l领技术潮流的J1939协议总线技术，开发适合堆高机总线控制电气系统，对工程车辆将来的技术发展和创新有积极的意义。本文将进行以下几个方面的讨论。
　　(1)分析堆高机当前的技术状态和从技术的角度介绍堆高机的各个系统。
　　(2)介绍J1939协议总线技术的背景，为堆高机开发总线的电气技术提供技术理论基础。
　　(3)分析堆高机的控制对象，和控制需要，选择控制对象的控制设计方案，
　　(4)控制器硬件和软件的分析和设计要求，考虑的各种因素等。
　　(5)分析和设计如何对控制系统进行测试。
　　(6)技术总结与展望。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 背景

1．2 CAN总线协议

1．3 SAE J1939协议在工程车辆上的应用

1．4 论文主要研究内容

第二章 堆高机系统

2．1 堆高机的介绍

2．2 堆高机的工作原理

2．3 堆高机的电气控制系统组成

2．3．1 行驶控制电路系统

2．3．2 驾驶室电路系统

2．3．3 车身电路控制系统

2．3．4 门架控制电路

2．3．5 吊具控制电路

2．4 堆高机电路系统的现状

2．5 解决方案

第三章 堆高机J1939总线系统方案

3．1 堆高机电气控制系统构成

3．1．1 动力系统

3．1．2 控制系统

3．1．3 主控制系统

3．2 系统的设计要求

3．3 堆高机网路控制系统架构设计

3．3．1 主控制系统模块设计

3．3．2 发动机控制ECU

3．3．3 变速箱ECU

3．3．4 驾驶室电气控制系统ECU

3．3．5 车架电气控制ECU

3．2．6 前灯节点ECU

3．2．7 后灯节点ECU

第四章 CAN总线架构设计

4．1 CAN的分层结构和通信协议

4．1．1 CAN的分层结构

4．1．2 CAN的电平

4．2 CAN报文的帧结构和滤波技术

4．2．1 CAN报文的帧结构

4．2．2 CAN报文滤波技术

4．3 拓扑结构设计

4．3．1 网路拓扑结构分析

4．3．2 总线拓扑结构设计

4．4 系统通信协议制定

第五章 电气控制单元硬件设计

5．1 电气控制单元整体设计

5．2 主控模块硬件设计

5．2．1 LPC2119处理器介绍

5．2．2 LPC2119处理器特性

5．2．3 LPC2119外围接口设计

5．3 CAN通信模块硬件设计

5．4 I／O控制器硬件设计

5．4．1 AT89C51单片机简介

5．4．2 主要特性

5．4．3 管脚说明

5．4．4 振荡器特性

5．4．5 芯片擦除

5．4．6 看门狗电路

5．5 开关量采集电路设计

5．6 模拟量采集电路设计A／D转换

5．6．1 MC14433A／D转换器件简介

5．6．2 BCD码输出线

5．6．3 MC14433与AT89C51单片机的接口设计

5．7 输出控制模块硬件电路设计

5．7．1 驱动电路设计

5．7．2 升压电路设计

5．7．3 延时电路设计

第六章 系统软件设计

6．1 系统软件架构设计

6．2 通信层软件设计

6．2．1 CAN初始化程序

6．2．2 发送数据程序

6．2．3 接收数据程序

6．3 规则处理软件设计

6．3．1 软件功能分析

6．3．2 软件流程图

6．4 转换层软件设计

6．5 驱动层软件设计

6．5．1 输入驱动软件设计

6．5．2 输出驱动软件设计

第七章 整车系统测试实验

7．1 测试平台

7．2 电源波动测试

7．2．1 工作电压测试

7．2．2 串口通讯测试

7．2．3 CAN口通讯测试

7．2．4 电频干扰测试

7．3 CAN收发测试

7．3．1 CAN发送测试

7．3．2 CAN接收发送测试

7．4 现场上车测试

7．4．1 上车通信误码率测试

7．4．2 上车控制动作测试

第八章 结论与展望

8．1 结论

8．2 展望

致谢

参考文献