基于CAN总线技术的汽车车门驱动控制系统的研究

摘要

随着汽车电子技术的发展，融现代汽车技术与电子、信息技术为一体的汽车电子技术也进入了快速发展阶段，总线式车身控制技术是汽车电子技术的发展的新方向。 本文主要对基于CAN总线技术的汽车车门驱动控制系统的进行了研究。 通过介绍国内外汽车电子领域和现场总线技术的发展状况，说明了总线式控制器网络技术是今后汽车电子技术的发展趋势和主要研究发展方向。论文详细介绍了CAN总线通信的基本原理与系统总线控制结构，分析了以CAN总线为核心的车辆网络串行通信控制协议SAE J1939标准，说明了应用CAN总线技术构成汽车车门控制系统的优点。 本文介绍了主控制器和车门控制系统的设计原则、系统结构，详细阐述了主控制器和车门控制系统的软、硬件设计与开发过程，详细论述了中央处理器电路、CAN模块电路、电机控制驱动电路等各个模块的硬件结构。叙述了控制系统的软件开发环境、设计原则和开发流程。给出了各个车门单元的程序结构和软件设计，以左前门控制器单元为例说明了控制器主程序、集控门锁开锁/闭锁子程序、车窗电机控制子程序以及后视镜子程序，并对其他控制器单元的程序和软件设计进行了说明。并且通过对车窗电机结构特点的分析与测试，提取车窗夹持特征，针对目前车窗防夹方法的缺点提出了新的车窗防夹功能控制策略的解决方案。 最后，进行了现场调试和对系统的测试。现场的测试结果证明该车门CAN总线控制系统工作正常，性能良好，能够达到现代化车门控制的要求，具有可靠性高、稳定性好、价格低等优点，具有广阔的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1引言

1.2汽车总线技术的国内外研究的现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3本文研究内容

第2章CAN总线技术的基本原理及协议分析

2.1 CAN协议分析

2.1.1 CAN总线概述

2.1.2 CAN的主要特性

2.1.3 CAN的分层结构及报文传输

2.2 SAE J1939及CAN高层协议分析

2.2.1物理层与数据链路层

2.2.2网络管理层

2.2.3应用层

2.3本章小结

第3章车门驱动控制系统的硬件设计

3.1车门控制系统的组成

3.2车门控制系统中各控制单元的功能

3.2.1中央控制器单元的功能

3.2.2左前门控制器单元的功能

3.2.3右前门控制器单元的功能

3.2.4左右后门控制器单元的功能

3.2.5后备箱控制器单元的功能

3.3系统硬件电路设计

3.3.1 CAN节点硬件电路

3.3.2 CAN模块微控制器

3.3.3 CAN总线收发器应用

3.3.4电源模块

3.3.5车窗电机的驱动控制

3.3.6后视镜的驱动控制

3.4本章小结

第4章系统的软件设计及算法研究

4.1开发环境介绍

4.2软件的总体设计思想

4.2.1软件设计语言的确定

4.2.2软件设计思想

4.2.3系统软件的结构

4.3左前门控制器单元的程序设计

4.4右前门控制器单元的程序设计

4.5其他控制器单元的程序设计

4.6车窗电机的结构与电流特征

4.7车窗防夹电流控制算法

4.7.1幅值法

4.7.2斜率法

4.7.3积分法

4.8本章小结

第5章系统的调试与试验

5.1控制器模块单元的调试

5.1.1硬件调试

5.1.2软件调试

5.1.3 CAN总线分析仪

5.2系统功能调试和试验

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢