【正文】 點是 :所有的控制器件都可以掛接在 CAN 總線 (只有兩根電線 )上。但人們已在設計“網關”，以實現(xiàn)在各個 CAN 之間的資源共享，并將各個數(shù)據總線的信息反饋到儀表板上。 第三章 硬件設計：硬件設計主要包括穩(wěn)壓電路、燈光控制節(jié)點 MCU、超聲發(fā)射電路、超聲波接收電路、燈光驅動電路、單片機的外圍系統(tǒng)、顯示電路、報警電路、單片機的拓展電路和 A/D 采樣電路。 顯示方案一：采用數(shù)碼管作為顯示。所以選擇方案二。 給出了曾在 CAN 技術規(guī)范版本 中 定義的 CAN 報文格式，而 給出了標準的和擴展的兩種報文格式。 CAN 應用范圍遍 及從高速網絡到低成本的多線路網絡。然而，兼容性具有眾多的不同方面，例如：電氣特性和被傳送數(shù)據的表示方法。需要借助擴展格式提供標識符范圍的 CAN 用戶可以繼續(xù)使用方便的 11 位標識符 （標準格式）。 2. CAN 總線的四種幀 (1) 數(shù)據幀 數(shù)據幀自一個發(fā)送節(jié)點攜帶數(shù)據至一個或多個接收節(jié)點，數(shù)據幀由七種不同的位域組成：幀的起始域；仲 裁域；控制域；數(shù)據域； CRC 域；應答域；幀的結束域。其發(fā)送順序為 至 ID. 0(LSB)。當總線上有幾個節(jié)點同時需要發(fā)送數(shù)據，其 ID 標識符分別為01001011111； 01001111111 和 01111111111，當發(fā)送 和 ID. 9 時，三個節(jié)點都沒有發(fā)現(xiàn)沖突，于是繼續(xù)發(fā)送 ，這時由于 C 節(jié)點發(fā)送的是隱性 (邏輯 1)，而 A 和 B 節(jié)點都發(fā)送的是顯性 (邏輯 0)，各節(jié)點上是集電極開路，“線與”的關系，所以 C 節(jié)點發(fā)現(xiàn)有沖突，而且自己標識符的優(yōu)先級低，于是 C 節(jié)點退出仲裁。而 CAN 總線這種按優(yōu)先級判別的方法，可以使優(yōu)先級高的消息先發(fā)送。程幀發(fā)送請求位 (RTR)： CAN 總線上的接收節(jié)點可以 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 6 請求總線上另一個節(jié)點發(fā)送信息，方法是向網絡上發(fā)出遠程幀用標識符指出節(jié)點地址，并置 RTR 位為高。對于接收的數(shù)據同樣如此，第一個數(shù)據字節(jié)的最高有效位第一個被發(fā)送 /接收。應答域： 應答域由發(fā)送方發(fā)出的兩位 (應答空隙及應答分界 )隱性組成，所有接收到正確的 CRC 序列的節(jié)點將在發(fā)送節(jié)點的應答空隙上將發(fā)送方的這一隱性改寫為顯性。 幀結束域：每一個數(shù)據幀或遠程幀均由一串 7 個隱性的幀結束域結尾。遠程幀由 6 個域組成：幀起始域、仲裁域、控制域、 CRC 域、應答域、幀結束域 。所有其它節(jié)點都將檢測到錯誤狀態(tài)，并發(fā)出該錯誤標志。 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 7 ② 錯誤分界 錯誤分界符由 8 個隱性組成它與過載分界有相同的格式。 如果在數(shù)據幀 或遠地幀的發(fā)送過程中，出現(xiàn)錯誤，則當前的信息作廢，并重新啟動數(shù)據發(fā)送。 (4) 超載幀 超載幀由兩個區(qū)域組成：超載標志及超載分界符。 ③ 超載分界符 超載分界符由 8 個隱性組成：其格式與錯誤分界符相同。 (5) 幀間空隙 幀間空隙由三個隱性組成，在此期間， CAN 節(jié)點不進 行幀發(fā)送。 （ 7） 速度高達 20kbit/s； LIN 網絡由一個主節(jié)點以及一個或多個從節(jié)點組成，媒體訪問由主節(jié)點控制 從節(jié)點中不必有仲裁或沖突管理。 總線為單線傳輸， 與 總線通過終端電阻由電池正極節(jié)點 (VBAT)提供。電阻需串聯(lián)一個二極管以防止由于本地電源泄漏對總線產生的干擾。最小的傳輸波特率為 1kbit/s這有助于避免在實際中產生超時沖突。一個從節(jié)點的任務通過接收并過濾標志符被激活，并啟動回應報文的傳送。 LIN 協(xié)議的核心特性是使用進度表 (schedule table)。 LIN 信息是以報文的形式傳送的。從機任務位于所有的（即主機和從機）節(jié)點中，其中一個（主機節(jié)點或從機節(jié)點）發(fā)送報文的響應（ RESPONSE）。報文幀的報文頭包括一個同步間隔場（ SYNCH BREAK FIELD）、一個同步場（ SYNCH FIELD）和一個標識符場。 圖 LIN 報文幀 通過方案一和方案二比較可以得出結論， LIN 總線有一個主節(jié)點，其他是從節(jié)點。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè) 80C51 產品指令和 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 10 引腳完全兼容。另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。它采用了強大的 80C51 指令集并成功地包含了 PHILIPS 半導體SJA1000 CAN 控制器強大的 PeliCAN 功能。 微控制器以先進的 CMOS 工藝制造，并設計用于汽車和通用的工業(yè)應用。目前在汽車上應用較廣的激光測距系統(tǒng)可分為非成象式激光雷達和成象式激光雷達。 成象式激光雷達又可分為掃描成象激光雷達和非掃描成象激光雷達。 在汽車測距系統(tǒng)中，激光測距的應用只有局限性。 方案二：攝像系統(tǒng)測距 CCD 攝 像機是一種用來模擬人眼的光電探測器。為獲得目標三維信息，模擬人的雙目視覺原理，利用間隔固定的兩臺攝像機同時對同一景物成象，通過對這兩幅圖像進行計算機分析處理，即可確定視野中每個 物體的三維坐標 ,這一系統(tǒng)稱為雙目攝像系統(tǒng)。在彈性媒質中，如果波源所激起的縱波的頻率在 2OHz 到 20xx0Hz 之間，就能引起人的聽覺。電磁波的傳播速度為 380m/s，超聲波在空氣中的傳播速度約為 340m/s(常溫下 )，其速度與電磁波相差 5 個等級，其速度相對電磁波是非常慢的，由于超聲波指向性強 ,能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，并且利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因而超聲波經常用于多距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)，在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應用。毫米波頻率高、波長短，一方面可縮小從天線輻射的電磁波射束角幅度，從而減少由于不需要的反射所引起的誤動作和干擾，另一方面由于多普勒頻移大，相對速度的測量精度高 毫米波雷達的主要特征有 : (l)穩(wěn)定的探測性能。作為車載雷達，目前適用的主要有脈沖多普勒雷達、雙頻 CW 雷達和 FM 雷達三種。 方案五 :紅外線測距 紅外線測距和激光、超聲波測距在原理上基本相同，均是根據發(fā)射波和反射時間來判斷目標的距離，車載儀器通過發(fā)射并接收前方物體反射回的紅外線，依據信號的強弱及波長的不同，同時分析時間差，可分析出前方物體的性質及與汽車的距離。由于任何物體在任何時候都會發(fā)出紅外線，而且人類肉眼感知不到紅外線，具有極強的隱蔽性，夜間同樣不妨礙測距儀的工作，故該種測距儀廣泛應用在軍，用汽車上。 總體方案 本設計采用 CAN 總線通訊協(xié)議建立電動汽車燈光控制系統(tǒng)局域網和雷達控制系統(tǒng)局域網，完成該局域網內前、后車燈控制系統(tǒng)與主控制器節(jié)點的信息通訊。通過主控器節(jié)點上的開關控制所有的車燈， 一共有 8 個控制開關：近光燈開關；遠光燈開關；左轉向燈開關；右轉向燈開關；霧燈開關；倒車燈開關；小燈開關 ,制動等開關。復位電路采用手動上電復位電路，這種電路利用電容器充電來實現(xiàn)。 不過，應該特別說明的一點是， 光耦部分電路所采用的兩個電源 Vcc 和 Vdd 必須完全隔離， 否則采用光耦也就失去了意義。 另外，在兩根 CAN 總線輸入端與地之間分別接了一個防雷擊管，當兩輸入端與地之間出現(xiàn)瞬變干擾時， 通過防雷擊管的放電可起到一定的保護作用 。 采用 12V 或 24V 負載控制，適用于各種阻 性負載、感性負載或容性負載，尤其適用于具有高浪涌電流的負載，如車燈等；可以作為繼電器、 保險絲及分立電路等控制方法的替代方法。超聲波信號由軟件生成的，傳送到驅動程序，通過輸出引腳驅動由司機推探測器，產生超 聲波。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN um be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 7 A pr 2 01 3 S he e t o f F i l e : C : \ P r og r a m F i l e s \ D e s i g n E x pl or e r 9 9 S E \ E x a m p l e s \ P R E V I O ~ D BD r a w n B y :R 101KR 111KA N 11C A 12A N 23C A 24A N 35C A 36A N 47C A 48C O 116E M 115C O 214E M 213C O 312E M 311C O 410E M 19P 11T L P 62 14V C CP IS4IN3V bb2O U T1O U T5P5B T S 44 3V C C+ 12 V負載端負載端 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 18 圖 超聲波發(fā)射電路 超聲波接收模塊設計 根據電路需求 ,需要接收放大電路滿足以下要求 : (l)微弱信號放大 ,放大倍數(shù)要求 mv 一 V。由此可見，接收電路完成了超聲波回波信號的換向識別、轉換。根據所用的 T40 一 16 型超聲波傳感器的資料以及在實驗中所觀察到的現(xiàn)象，超聲波發(fā)射器在發(fā)射超聲波時，有一部分聲波從發(fā)射器直接傳到接收器，這部分信號直接加到回波信號中，干擾回波信號的檢測 此問題在軟件中處理。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 3 J u n 2 0 1 3 S h e e t o f F i l e : C : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \ E X A M P L E S \ B A B 5 F C ~ 1 7 . D D BD r a w n B y :R11 . 5 KR 1 21KR32 2 KR41 0 0 KR 1 31KR62 2 KR81MR71 0 0 KC 1 13 0 u FC6C46 8 0 PC50 . 1 u FC93 0 u FC81 u FC70 . 1 u F2112114U 1 7 AV C CV C CR 1 11KV C CV C C4 0 RR21 0 K 542312U 5 A542312U 6 AV C CV C CD3R 1 01 7 KR91K輸出輸出蜂鳴器Q1N P NR 1 71KP 2 .3V C CT R I GO U TRESETVCCD I S C H GC V O L TT H O L DGND5 5 5+ 1 2T1R 1 91KC 1 03 0 u FC 1 13 0 u FR 1 85KC N TR 1 I N R 1 O U TR 2 I N R 2 O U TT 1 I N T 1 O U TT 2 I N T 2 O U TC 2 +C 1 C 2 12C 1 +U4M A X 2 3 2C 1 21 u FC 1 31 u F12JC O N 2T X D162738495J?D B 2P C R X DP C T X DR5 1MP B 0輸出端 0R 3 11 . 5 KR 3 32 2 KR 3 41 0 0 KR 3 62 2 KR 3 81MR 3 71 0 0 KC 3 6C 3 46 8 0 PC 3 50 . 1 u FC 3 81 u FC 3 70 . 1 u F4 0 RR 3 21 0 K 542312U 1 5 A542312U 1 6 AV C CV C CD9R 4 01 7 KR 3 91K輸出輸出R 3 5 1MR 1 81KR 1 91KC 1 73 0 u FC 1 53 0 u F2112114U 2 3 AV C CV C CR 1 71KV C CV C CP B 5輸出端 0