基于LIN总线技术的车门网络控制系统的开发

摘要

随着汽车电子技术的发展，汽车上的控制器越来越多，为了减少控制器之间的连接导线数量，提高数传输的安全性、可靠性，汽车网络技术应运而生。 本文首先对汽车网络技术产生的必然性进行阐述，并扼要的介绍了车载网络的主要分类与应用范围，介绍了汽车网络技术的发展现状、发展特点与发展趋势。同时还对车身网络控制系统进行介绍。跟据上述内容此提出了开发基于LIN总线车门网络控制系统的意义和必要性。 在对几种典型的车门网络控制系统结构特点进行分析比较的基础上，最终确定了本文所使用的车门网络控制系统结构方案，并在对系统功能进行了详细分析后，制定了网络通讯协议，并在此基础上搭建了LIN总线车门控制系统仿真平台，验证了通讯功能与控制功能。 在完成上述工作后，本文详细阐述网络控制器的硬件设计。分析了电磁干扰的产生原因并提出了提高电磁兼容性的一些措施。之后又阐述了控制器的软件架构与优点，并分别叙述了LIN总线通讯控制程序、中央控制器节点应用程序与车门控制器节点应用程序的软件设计内容。并且在对电机进行理论与仿真分析的基础上，提出了防夹判断方法，设计了防夹判断软件流程。并在此基础上对系统进行调试，调试结果满足了系统功能要求，并且运行稳定。 本文充分利用LIN总线在分布式车身控制中的优势，设计了基于LIN总线的车门网络控制系统，并开发了相应的硬件和软件。实现了车窗、后视镜电机、门锁的LIN网络分布式控制与车窗防夹控制，运行效果良好。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章引言

1.1前言

1.2汽车网络技术

1.3车身控制系统

1.4论文的内容和意义

第2章车门网络控制系统总体设计

2.1 LIN总线通讯协议简介

2.1.1 LIN总线概述

2.1.2 LIN总线通讯机制

2.1.3 LIN总线报文帧结构

2.2系统方案设计

2.2.1系统简述

2.2.2系统方案比较

2.2.3系统方案确定

2.3系统功能分析

2.3.1中央控制器节点

2.3.2左前门控制器节点

2.3.3右前门控制器节点

2.3.4左后门控制器节点

2.3.5右后门控制器节点

2.3.6四个门控制器的共同功能

2.4通讯协议制定

2.5系统仿真

2.6本章小结

第3章车门网络控制系统硬件设计

3.1车门节点器件介绍

3.1.1 MM908E625简介

3.1.2 VNH2SP30-E驱动芯片简介

3.2中央控制器设计

3.3左前门节点控制器设计

3.3.1单片机及周边电路模块

3.3.2电源模块

3.3.3 LIN总线通讯模块

3.3.4车窗控制模块

3.3.5门锁及后视镜控制模块

3.3.6按键模块

3.3.7程序烧写模块

3.4右前门节点控制器设计

3.5左、右后门节点控制器设计

3.6电磁兼容性分析与措施

3.7本章小结

第4章车门网络控制系统软件设计

4.1软件架构概述

4.2 LIN总线通讯控制程序设计

4.2.1 LIN总线通讯驱动

4.2.2 LIN总线配置接口

4.3中央控制器应用程序设计

4.4车门控制器应用程序设计

4.4.1 LIN总线信号查询更新子程序

4.4.2车窗控制子程序

4.4.3后视镜控制子程序

4.4.4门锁控制子程序

4.4.5睡眠控制子程序

4.5本章小结

第5章车窗防夹设计

5.1车窗防夹概述

5.2升降器电机运动分析与建模

5.2.1电机数学模型

5.2.2电机建模仿真

5.3防夹判据分析

5.3.1堵转判断

5.3.2位置判断

5.4防夹方案设计

5.4.1基于霍尔传感器的防夹方案

5.4.2基于电流反馈的防夹方案

5.5防夹结果

5.6本章小结

第6章系统调试

6.1调试环境

6.2调试方法

6.3调试结果

6.4本章小结

第7章总结与展望

7.1全文总结

7.2工作展望

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果