基于SAE J1939协议的车载信息系统研究

摘要

车载信息系统在提高行车安全性能、汽车综合性能和减轻驾驶员负担等方面具有重要作用,也是车辆远程监控系统的重要组成部分。本文对车载信息系统进行了研究,介绍了国内外的发展现状,针对当前车载信息系统存在的问题,提出了一种基于SAE J1939协议的车载信息系统设计方案,并进行了系统实现。该系统具有车辆状态信息采集、故障诊断、卫星定位、信息存储以及与车辆监控中心无线通信等功能。
　　本文深入研究了车载信息系统的结构与功能以及涉及到的CAN总线技术、SAE J1939协议等相关知识,在此基础上,采用ARM9处理器S3C2440和嵌入式Linux操作系统作为系统的开发平台,对车载信息系统进行了设计和实现,提高了系统的性能、集成度和可扩展性。
　　在硬件设计方面,采用模块化的设计思想,以ARM处理器S3C2440作为主处理器,扩展各个功能模块电路。本文对车载信息系统各个模块从器件选型到电路设计进行了详细的设计,包括主控制器及其外围电路、CAN总线控制器、GPS模块、GSM/GPRS无线通信模块和电源电路等。最后为了提高系统的可靠性,还进行了抗电磁干扰设计。
　　在软件设计方面,首先搭建交叉开发环境,进行嵌入式系统移植和相关驱动程序的设计。在此基础上采用多线程编程、嵌入式数据库等技术进行基于Qt/E的应用程序开发,设计了友好的人机器交互界面,实现了系统的各项功能。
　　最后搭建系统测试环境,在实验室对系统进行了测试。经测试,系统达到了设计目标。

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第一章 绪论

§1.1 研究背景与意义

§1.2 国内外发展现状

§1.3 主要面临的问题

§1.4 论文主要工作

§1.5 论文组织结构

第二章 车载信息系统的通信基础

§2.1 CAN总线技术

§2.2 SAE J1939协议

§2.3 本章小结

第三章 系统总体方案设计

§3.1 系统需求分析

§3.2 系统设计原则

§3.3 系统总体方案设计

§3.4 本章小结

第四章 系统硬件设计

§4.1 主控制器硬件设计

§4.2 CAN总线模块设计

§4.3 GPS定位模块电路设计

§4.4 无线通信模块电路设计

§4.5 电源电路设计

§4.6 系统抗干扰设计

§4.7 本章小结

第五章 系统移植与相关驱动程序设计

§5.1 嵌入式交叉开发平台搭建

§5.2 Linux系统移植

§5.3 CAN总线驱动程序设计

§5.4 本章小结

第六章 系统应用程序设计

§6.1 人机交互界面设计

§6.2 多线程编程技术

§6.3 车辆状态监测程序设计

§6.4 车辆故障诊断程序设计

§6.5 GPS模块软件设计

§6.6 GSM/GPRS模块程序设计

§6.7 嵌入式数据库程序设计

§6.8 本章小结

第七章 系统测试

§7.1测试环境的搭建

§7.2 系统功能测试

§7.3 本章小结

第八章 总结与展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间主要研究成果