基于CAN总线技术的车身控制模块研究

摘要

车身控制模块,即BCM(Body Control Module),指的是为驾驶员和乘客提供各种便利性和舒适性的功能模块。随着车身控制技术的发展,传统的通信方式已不能满足车身控制系统对信息传输的要求。而CAN总线具有的各种优良品质,非常适合在汽车网络中应用。本文在对车身控制系统中各模块需求分析的基础上,制定了基于CAN总线的网络通信协议,并利用CANoe对控制系统进行了建模和仿真分析,最后设计出了满足系统需求的车身控制模块。研究的主要内容如下:
　　(1)在学习和查阅大量文献的基础上,总结了车身控制模块和CAN总线技术的发展现状和发展前景。
　　(2)CAN总线原理的介绍。总结了CAN总线的基本特点,以CAN的分层结构、消息帧、非破坏性仲裁过程和CAN组网为重点,详细介绍了CAN总线技术的基本原理。
　　(3)车身控制模块仿真分析。根据车身控制模块的功能需求确定了车身控制系统的拓扑结构,详细分析了系统中各节点的控制功能,并在此基础上制定了网络通信协议。利用CANoe软件建立基于CAN总线的车身控制系统和控制模块,利用CANdb++建立了通信数据库,分析了仿真节点的工作过程并利用CAPL(CAN Accessing Programming Language)语言对控制系统中每个模块进行编程,最后对仿真结果进行了分析。
　　(4)控制模块的硬件开发和软件设计。根据功能需求对系统中主要元器件进行了选型设计,给出了主要电路的设计方案。以Freescale16位单片机MCS12DP256为核心,利用CodeWarrior编写了各模块控制器的控制程序,制定了各控制功能的控制流程,对相关控制算法进行了深入的研究。最后完成了系统的集成和测试。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 汽车总线技术的研究现状

1.3 汽车车身控制系统的研究现状

1.4 本文研究的目的和意义

1.5 本文的主要研究内容

2 CAN总线概述

2.1 CAN总线的基本特点

2.2 CAN总线技术规范

2.3 本章小结

3 车身控制模块需求分析和通信协议制定

3.1 系统概述

3.2 各节点功能需求分析

3.3 网络通信协议制定

3.4 本章小结

4 系统的建模与仿真分析

4.1 建模仿真工具CANoe介绍

4.2 系统的建模

4.3 车身控制系统网络的仿真分析

4.4 本章小结

5 车身控制模块软硬件开发

5.1 车身控制模块硬件设计

5.2 车身控制模块软件开发

5.3 系统测试

5.4 本章小结

6 全文总结与工作展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果

致谢