基于CAN总线的电动汽车通信显示系统的研制

摘要

本文在综合分析了电动汽车及其通信网络的研究现状和发展动态的基础上，对基于CAN总线的电动汽车通信网络进行了研究，并实际研制出电动汽车通信显示系统及其试验平台。通信显示系统通过对电动汽车行驶速度、里程、电池电量以及有关车辆行驶的其他状态信息进行实时动态显示、存储，实现对整个汽车CAN网络的数据通信和监视控制。 文中首先研究了汽车网络技术、CAN2.0规范、SAE J1939协议等汽车CAN网络相关内容；对CAN总线技术的关键问题——位定时进行详细地论述，计算出课题的位定时选用参数；提出了开发汽车电子CAN网络实施方案，包括高层通信协议选定、总体网络结构设计和开发流程规划。 作为上述研究的具体应用，完成以下设计： ●研制出具有CAN总线通信和液晶实时显示的通信显示系统，包括通信协议制定，系统软硬件设计和车载L,CD动态显示界面设计，同时采取了相应的软件、硬件抗干扰措施。 ●设计了上位机监控节点，由PC机、CAN卡和监控界面组成，其中监控界面采用V B 6.0设计。 ●组建出由通信显示节点、电机控制节点、电池管理节点和上位机监控节点4个节点组成的CAN总线开发/测试网络，并基于此平台进行网络通信显示试验和CAN总线节点开发。 最后进行系统通信显示试验。LCD显示模块实现了对CAN通信网络中电机控制节点的车速、里程、报警信息和电池管理模块的电池电量、剩余电量和电池状态的实时动态显示。从显示流程看，本系统主要显示以下画面：开机画面，待机画面，电机电池信息，系统帮助，系统介绍。 实验测试结果表明本系统各部分电路运行基本稳定，设计合理，达到了课题的预期效果。另外也提出自己工作中的不足及以后需要改进的工作。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1绪论

1.1课题来源

1.2课题的研究背景、目的及意义

1.3纯电动汽车通信显示系统的发展

1.3.1 CAN通信网络的发展现状与趋势

1.3.2车载显示仪表的发展现状与趋势

1.4课题主要研究内容

2纯电动汽车网络的总体方案

2.1引言

2.2电动汽车网络通信技术要求

2.3纯电动汽车通信系统结构

2.3.1纯电动汽车通信系统拓扑结构

2.3.2电动汽车通信显示系统功能实现

2.4底层协议分析

2.4.1 CAN总线局域网

2.4.2 CAN总线的网络系统结构

2.5位定时分析

2.5.1 CAN位结构

2.5.2同步

2.5.3振荡器容差

2.6位定时参数设计

2.6.1位定时的基本公式

2.6.2设置位定时

2.6.3课题采用参数

3电动汽车通信网络高层通信协议设计

3.1引言

3.2 SAEJ1939协议

3.2.1 SAEJ1939的编码方法

3.2.2 SAEJ1939的信息类型

3.3基于SAEJ1939的电动汽车通信协议设计

3.3.1波特率和节点数据信息的确定

3.3.2电动汽车控制网络消息ID分配

3.3.3应用层协议的制定

4通信显示系统硬件设计

4.1引言

4.2基于TMS320LF2407A的最小系统设计

4.2.1电源和复位电路的设计

4.2.2 TMS320LF2407存储器扩展接口

4.2.3串行EEPROM的接口

4.3采集信号接口电路

4.4 CAN接口电路设计

4.4.1通信显示节点的CAN接口电路

4.4.2电机控制节点的CAN接口电路

4.5液晶仪表显示电路

4.5.1单色液晶显示电路

4.5.2 TFT彩色液晶显示电路

4.6硬件抗干扰问题

5通信显示系统软件设计

5.1引言

5.2系统软件设计概述

5.2.1软件开发环境介绍

5.2.2 DSP资源介绍

5.3 CAN子程序设计

5.3.1 CAN控制器初始化

5.3.2 CAN报文的发送子程序

5.3.3 CAN报文的接收子程序

5.4电动汽车显示仪表设计

5.4.1主要显示指标及功能

5.4.2液晶显示程序设计

5.4.3字库设计

5.4.4里程速度计算

5.5软件抗干扰设计

6电动汽车通信显示系统的实验

6.1实验目的及意义

6.2实验平台的组成

6.2.1实验平台的组成

6.2.2上位机监控软件设计

6.3通信显示系统的测试实验

6.4通信显示系统的后续工作

7结论

参考文献

作者简历