【正文】 網(wǎng)絡（ CAN）協(xié)議控制器和物理總線之間的接口。 SPI 接口在內(nèi)部硬件實際上是兩個簡單的移位寄存器，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為 8 位，在主器件產(chǎn)生的 從器件使能信號和移位脈沖下，按位傳輸，高位在前，低位在后。 SPI 接口主要應用在 EEPROM，F(xiàn)LASH，實時時鐘， AD 轉(zhuǎn)換器，還有數(shù)字信號處理器和數(shù)字信號解碼器之間。回環(huán)模式可使器件內(nèi)部發(fā)送緩沖器和接收緩沖器之間進行報文自發(fā)自西南科技大學本科生畢業(yè)論文 22 收，而無需通過 CAN 總線。只有在配置模式下，才能對器件進 行初始化。 表 37 CANINTEI 中斷使能寄存器的功能描述 CANINTEI 字節(jié) 描述 MERRE 7 報文錯誤中斷使能 1=報文接收或發(fā)送錯誤中斷； 0=中斷禁止 WAKIE 6 喚醒中斷使能 1=CAN 總線活動中斷； 0=中斷禁止 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 20 ERRIE 5 錯誤中斷使能 1=EFLG 錯誤狀態(tài)變化中斷； 0=中斷禁止 CANINTEI 字節(jié) 描述 TX2IE 4 發(fā)送緩沖器 2 為空，中斷使能 1=TXB2 為空時中斷； 0=中斷禁止 TX1IE 3 發(fā)送緩沖器 1 為空，中斷使能 1=TXB1 為空時中斷； 0=中斷禁止 TX0IE 2 發(fā)送緩沖器 0 為空，中斷使能 1=TXB0 為空時中斷； 0=中斷禁止 RX1IE 1 接收緩沖器 1 為滿，中斷使能 1=RXB1 裝入報文時中斷； 0=中斷禁止 RX0IE 0 接收緩沖器 0 為滿，中斷使能 1=RXB0 裝入報文時中斷； 0=中斷禁止 表 38 CANINTFI 中斷標志寄存器的功能描述 CANINTF 字節(jié) 描述 MERRF 7 MERRF：報文錯誤中斷標志位 1 = 有等待處理的中斷； 0 = 無等待處理的中斷 WAKIF 6 WAKIF：喚醒中斷標志位 1 = 有等待處理的中斷； 0 = 無等待處理的中斷 ERRIF 5 ERRIF：錯誤中斷標志位（ EFLG 寄存器中有多個中斷源） 1 = 有等待處理的中斷； 0 = 無等待處理的中斷 TX2IF 4 TX2IF：發(fā)送緩沖器 2 空中斷標志位 1 = 有等待處理的中斷； 0 = 無等待處理的中斷 TX1IF 3 TX1IF：發(fā)送緩沖器 1 空中斷標志位 1 = 有等待處理的中斷 ； 0 = 無等待處理的中斷 TX0IF 2 TX0IF：發(fā)送緩沖器 0 空中斷標志位 1 = 有等待處理的中斷； 0 = 無等待處理的中斷 RX1IF 1 RX1IF：接收緩沖器 1 滿中斷標志位 1 = 有等待處理的中斷； 0 = 無等待處理的中斷 RX0IF 0 RX0IF：接收緩沖器 0 滿中斷標志位 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 21 1 = 有等待處理的中斷； 0 = 無等待處理的中斷 工作模式 MCP2515 具有 5 種工作模式。 在 CNF3 寄存器中，如果 位置‘ 1’，相應緩沖段 2 的時間 長度將由 PHSEG2:0設定，該長度以 TQ 計。只有當MCP2515 處于配置模式時，才能對這些寄存器進行修改。標稱比特率 （ Nominal Bit Rate， NBR）定義為在不需要再同步的情況下，理想發(fā)送器每秒發(fā)送的位數(shù)。在位時間幀中執(zhí)行的總線定時功能，例如與本地振蕩器同步、網(wǎng)絡傳輸延遲補償和采樣點定位等，都是 DPLL 的可編程位定時邏輯來規(guī)定的。鑒于數(shù)據(jù)采用 NRZ 編碼，有必要進行位填充以確保至少每 6 位時間發(fā)生一次邊沿，使數(shù)字鎖相環(huán)（ Digital Phase Lock Loop， DPLL）同步。 寄存器 RXB0CTRL接收緩沖器 0 控制寄存器功能描述見表 33。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 17 圖 36 報文接收流程圖 當報文傳送至某一接收緩沖器，與該接收緩沖器對應的 位將置1。具體可參見圖 34。 圖 35 報文發(fā)送流程圖 當發(fā)送緩沖器發(fā)送報文成功后，接收緩沖器收到中斷觸發(fā)信號，于是進入報文接收階段。同時，優(yōu)先級最高的報文將首先發(fā)送。然后是 5 個字節(jié)的標準和擴展標識符，以及其他報文仲裁信息。 MCP2515 采用 3 個發(fā)送緩沖器，每個發(fā)送緩沖器占用 14 字節(jié)的 SRAM，并映射到存儲器中。遠程幀的 PTR 位為隱形狀態(tài)，并且遠程幀沒有數(shù)據(jù)段。 CAN 標準數(shù)據(jù)幀包括幀起始、仲裁字段、控制字段、數(shù)據(jù)字段、CRC 字段以及幀結(jié)束字段，共 108 個字節(jié)。 VDD 上連100k?內(nèi)部上拉電阻 通用數(shù)字輸入腳。 VDD 上連100k?內(nèi)部上拉電阻 通用數(shù)字輸入引腳。 C。工業(yè)級的工作溫度范圍為 40176。 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 11 圖 32 MCP2515控制器應用系統(tǒng) （ 2） MCP2515 特性 MCP2515 完全支持 CAN 總線 和 技術規(guī)范，提供 0~8 字節(jié)報文長度；允許標準和擴展數(shù)據(jù)幀，支持遠程幀；具有兩個接收緩沖器，優(yōu)先存儲報文；六個完全驗濾波器，兩個完全驗收屏蔽濾波器，三個發(fā)送緩沖器，具有優(yōu)先級設定以及發(fā)送中止功能。圖中 CANH 和 CANL 分別作為總線傳輸介質(zhì)的兩條線。 CAN 節(jié)點在錯誤嚴重的情況下具有自動關閉輸出的功能，以使總線上其他節(jié)點的運行不受影響。并且設有出錯檢測、標定和自檢措施。同時，CAN 無需通過豹紋濾波即可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播等方式傳輸數(shù)據(jù)。 帶有 SPI 接口的獨立 CAN 總線控制器 MCP2515 CAN 總線技術簡介 CAN（ Controller Area Network）是控制器局域網(wǎng)的簡稱，是德國 Bosch 公司在1986 年為解決現(xiàn)代汽車中眾多測量控制部件之間的數(shù)據(jù)交換而開發(fā)的一種串行數(shù)據(jù)通信總線。 將下位機的功能要求具體分解為電源、速度信號采集、單片機控制、數(shù)碼管顯示、通信五個功能模塊，設計實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)并顯示、傳輸?shù)墓δ堋? 通信模塊采用 CAN 總線通信，同下位機設計。 在提示沒有引起駕駛員重視的情況下，采用步進電機準確控制汽車節(jié)氣門，達到控制汽車油路的目的，從而達到減速。上位機系統(tǒng)模塊圖如圖 22 所示。考慮到 CAN 總線是汽車電子中使用最廣泛的現(xiàn)場總線，其所具有的高可靠性和良好的錯誤檢測能力在實際應用中受到重視，被廣泛應用于汽車計算機控制系統(tǒng)和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強和振動大的工業(yè)環(huán)境。 速度值在 0~120km/h 之間，且只顯示整數(shù)部分，因此使用兩個四位 LED 數(shù)碼管顯 示器，采用動態(tài)顯示方法。本設計考慮到測量車輪的實際轉(zhuǎn)速，采用光電計數(shù)脈 沖，需要相對安裝發(fā)射端和接收端，使得在車輪運轉(zhuǎn)時，將轉(zhuǎn)速信號轉(zhuǎn)化為不同頻率的脈沖信號。綜上所述，本設計采用紅外線檢測，這種不可見光 不論是白天或者夜晚都不會影響駕駛員的駕駛，并且受到外界的干擾小，且成本很低。 對于安全行駛速度的檢測，目前比較常用的檢測能見度的方法有激光透射法、散射法、視頻法。如果行駛的速度不在安全的范圍內(nèi)則以聲光信號警示駕駛員，在警示沒有引起重視的情況下對車輛的供油系統(tǒng)發(fā)出指令控制供油，以降低行駛的速度。 數(shù)據(jù)上傳 能夠定時上傳下位機系統(tǒng)檢測到的兩路速度信號值。在能見度低于 10m 的時候，系統(tǒng)輸出停止信號，即能見度太低，車輛不能安全行駛。下位機實現(xiàn)的功能包括兩路速度信號的檢測、數(shù)碼管動態(tài)顯示速度信號、數(shù)據(jù)上傳。 警示及控制輸出 在車輛實時速度高于安全行駛速度時，汽車自動發(fā)出聲光警示信號。 實時速度檢測 使用霍爾傳感器 A3144 對實時車速進行檢測。 本文研究的主要內(nèi)容 本設計為典型測控系統(tǒng)，由于汽車應用的實際環(huán)境，檢測部分與控制部分分離，所以本設計采取上位機與下位機分別實現(xiàn)控制、檢測任務的方法，然后通過汽車電子技術中通用的總線技術 CAN 總線進行通訊，達到測控系統(tǒng)條理分明，功能模塊化的目的。人工環(huán)境主要是指人流量和車流量。不同等級的公 路最高限速也不一樣，例如，高速公路限速 120Km/h。若轉(zhuǎn)向系統(tǒng)發(fā)生偏差或者不靈敏，在汽車高速行駛的時候，如果車輛需要轉(zhuǎn)向，則此時離心力很大，容易發(fā)生車輛偏離行駛軌跡，造車翻車等交通事故。制動距離是指駕駛員開始踩制動踏板到汽車完全停止所經(jīng)過的距離。 車輛因素 車輛是行駛過程的客體。根據(jù)研究表明，車輛行駛速度升高，駕駛員的視力會隨著下降。在各類交通事故的原因統(tǒng)計中，駕駛員的因素占據(jù)著很大的比重。 安全行駛及其影響因素 安全行駛速度的定義 安全行駛速度，是在駕駛員特征、車輛性能、道路特征、交通流特征、天氣條件以及時段等眾多復雜因素的共同影響下，通過設定各種因素對行駛速度的影響系數(shù)而進行計算，得到的一個車輛在安全行駛狀態(tài)下不能超越的速度。但是，也有一些比較明顯的特點，從肇事車輛的使用性質(zhì)看，生產(chǎn)經(jīng)營性道路交通事故總數(shù)有些下降，一般貨運車輛事故還是比較突出，占整個生產(chǎn)經(jīng)營性事故的 %。發(fā)生一次死亡 3 人以上道路交通事故 1244 起，同比減少 32 起，發(fā)生一次死亡 5 人以上道路交通事故 269 起，同比增加 8 起；發(fā)生一次死亡 10 人以上特大道路交通事故 34 起，同比增加 10 起。表 11 列出了我國2020 年、 2020 年涉及人員傷亡的交通事故次數(shù)以及由此帶來的直接經(jīng)濟損失 [1]。隨著汽車保有量大幅增加，由此引發(fā)的各種問題也越來越凸現(xiàn)。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。 關鍵字 : 安全行駛速度；行車視距；智能控制 西南科技大學本科生畢業(yè)論文 Design and implementation of intelligent control system for automotive vehicle safety speed Abstract: Safe driving of motor vehicles related to the sustainable development of the whole transport industry. The excessive speed is the major factor of traffic accidents. On the highway, there is a result of traffic accidents due to inaccurate judgment on the sight distance. If we can intellectively detect the safety speed of the vehicle, control the speed of vehicle realtime based on the results, this can greatly improve the automotive vehicle safety and reduce the accident. The traditional safe speed limit is only based on road design speed of highway, not the speed under different weather conditions and it result to cannot make realtime intelligent judgment. This paper is based on visibility of present traffic sections under different weather conditions, automatically detect and calculate the vehicle’s safe speed. Transmit the results to the vehicle control center via bus technology, and pare to the realtime speed of the car, and then prompt the driver base on the results the security status of the vehicle. If the prompt does not attract attention, the system will automatically control of the car39。在高速公路上行駛時，存在由于對行車視距判斷不準確而導致的交通事故。在汽車行駛過程中，車速過快是造成事故發(fā)生的主要因素。本文基于不同天氣條件下車輛行駛路段的能見度，對車輛的安全行駛速度進行自動檢測和計算，并通過總線技術將結(jié)果傳至車輛控制中心，與汽車實時速度進行比較，然后根據(jù)判斷結(jié)果提示駕駛員車輛的安全狀態(tài)，如果提示沒有引起注意，就自動的控制汽車的油路，達到對車輛的安全行駛進行智能控制。 intelligent control 西南科技大學本科生畢業(yè)論文