【正文】 ............................................................................ 34 測距系統(tǒng) .................................................................................................. 35 第 5 章 結(jié)論 ........................................................................................................... 37 致謝 ......................................................................................................................... 38 參考文獻 ................................................................................................................. 39 附錄 I ...................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。并且隨著導線連接的簡化，給汽車制造時的線束布置帶來極大方便，另外在功能擴展 (如再加入新的電子控制部件 )時，無需重新布線，大大方便了升級換代工作。今天，在歐洲幾乎每一輛新客車上均裝配有 CAN 局域網(wǎng)。特別是在汽車上的應用，可以說是從近年，才在幾個大的汽車研究和生產(chǎn)單位正式啟動的，目前都處于研究的初級階段，還沒有拿出產(chǎn)品化的成果。 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 2 課題研究的背景 近幾年來，隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，汽車技術(shù)的更新周期也在縮短，汽車對電子產(chǎn)品的依賴性越來越突出，可以說要提 高汽車的技術(shù)水平，主要靠汽車電子技術(shù)來完成。所以，能否在電子 技術(shù)上占領(lǐng)制高點，開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)含量高的汽車電子產(chǎn)品，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，減輕對國外汽車零部件的技術(shù)依賴，是我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的當務之急。車身控制系統(tǒng)涵蓋范圍廣，包括燈光控制系統(tǒng)，門窗控制系 統(tǒng)，座椅控制系統(tǒng)，氣候（空調(diào)）控制系統(tǒng)，防盜系統(tǒng)，導航定位系統(tǒng)，安全氣囊，儀表板顯示集控等?，F(xiàn)場總線控制技術(shù)已成為工業(yè)控制領(lǐng)域中的一個熱點。隨著這些集成電路和單片機在汽車上的廣泛應用，使得電子控制裝置之間的通訊越來越復雜，如果用傳統(tǒng)的信號線連接方式來連接各個控制器，不但會使控制器的引腳過多、控制器設計變得非常復雜，而且也會使得連接導線變得非常冗長 (如某型汽車原來的連線為 500 米，使用 CAN 以后縮短為 50 米 。 現(xiàn)在汽車上的網(wǎng)絡連接方式主要采用 2 條 CAN，一條用于驅(qū)動系統(tǒng)的高速 CAN，速率達到 500kb/s，一條用于車身系統(tǒng)的低速 CAN，速率是 100kb/s 驅(qū)動系統(tǒng)主要連接對象是發(fā)動機控制器 ECU、 ASR 及 ABS 控制器、安全氣囊控制器、組合儀表等，它們的基本特征相同，都是控制與汽車行駛直接相關(guān)的系統(tǒng)。駕車者只要看看儀表板，就可以知道各個電控裝置是否正常工作了。 第四章 軟件設計 : 包含了本設計的主體流程圖和汽車燈光控制系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)的各個模 塊的子程序流程圖及其相對應的子程序，具體闡述了軟件系統(tǒng)的設計。 根據(jù)題目要求至少需要四位數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管在與單片機的串行連接時需要用到移位寄存器 74LS164，比較繁瑣麻煩，增加了硬件電路的復雜性，并且數(shù)碼管顯示受溫度的影響，而是數(shù)碼管沒有良好的均勻度。 CAN 總線方案一： 1. 由于目前 CAN 為愈來愈多的不同領(lǐng)域采用和推廣，導致要求不同應用領(lǐng)域通信報文的標準化。此后， 1993 年 11 月 ISO 正式頒布了道路交通運載工具 —— 數(shù)字信息交換 —— 高速通信控制器局部網(wǎng)（ CAN）國際標準（ ISO11898），為控制器局部網(wǎng)標準化、規(guī)范化、推廣鋪平了道路。在自動化電子領(lǐng)域、發(fā)動機控制部件、傳感器、抗滑系統(tǒng)等的應用中， CAN 的位速率可高達 1Mbps。 CAN 技術(shù)規(guī)范版本 包括兩部分內(nèi)容：版本 描述在 CAN 技術(shù)規(guī)范 中定義的 CAN 報文格式；版本 描述標準 和擴展格式兩種報文格式。這種情況下，他們可以使用市場過去推廣使用的 CAN，也可以使用兩種格式的新型控制其來實現(xiàn)。 幀的起始域：該域表示一個數(shù)據(jù)幀或遠程幀的開始，它由一個顯性組成，該顯性用于接收狀態(tài)下的 CAN 控制器的硬同步。需要注意的是，其最高七位 (ID. 10 至 ID. 4)均為隱性的現(xiàn)象不允許出現(xiàn)。同樣的道理， 8 節(jié)點在發(fā) 送 I D. 5 后退出仲裁。因此，標識符取值最小的節(jié)點能夠占據(jù)總線。如果所尋址節(jié)點立即發(fā)送所請求的數(shù)據(jù)，則使用相同的標識符，此時總線上不會產(chǎn)生沖突，因為數(shù)據(jù)幀的 RTR 位此時為低 (數(shù)據(jù)，顯性 )。 循環(huán)冗余校驗 (CRC)域： CRC 域由 CRC 序列位 (1 位 )及 CRC 連界符 (一個隱性 )組成。因此，發(fā)送節(jié)點將一直監(jiān)視總線信號以確保網(wǎng)絡中至少一個節(jié)點正確地 收到了所發(fā)信息。這樣，接收節(jié)點可以正確檢測到一個幀的結(jié)束。 (3) 錯誤指示幀 錯誤指示幀由兩個不同的域組成：第一個域反映來自控制器的錯誤標志，第二個域為錯誤分界符。因此，這些從總線上監(jiān)測到的顯性串是各節(jié)點發(fā)出的不同錯誤 標志的結(jié)果，這一位串的長度最小是 6 個，最長是 12 個。當錯誤標志發(fā)生后，每一個 CAN 節(jié)點監(jiān)視總線，直至檢測到一個顯性的跳變。 如果 CAN 節(jié)點發(fā)現(xiàn)錯誤指示幀出錯，則重發(fā)。下述兩種狀態(tài)將導致超載幀發(fā)送：接收方在接收一幀之前需要過多的時間處理當前的數(shù)據(jù) (接收未準備好 )；在幀間空隙域檢測到顯性信號。當超載標志發(fā)出后，每個節(jié)點監(jiān)視總線狀態(tài)，直至檢測到隱性的跳變。幀間空隙是必要的，為的是使 CAN 控制器在下次信息傳遞前有時間進行內(nèi)部處理操作?？梢员ＷC最差狀態(tài)下的信號傳輸延遲時間?？偩€收發(fā)器采用增強型的 ISO 9141 實現(xiàn)標準。從節(jié)點的終端電容通常值為 CSlave= 220pF，主節(jié)點的電容要更高以使整個總線的電容小于從節(jié)點的值。 LIN 協(xié)議 通過 LIN 總線傳輸?shù)膶嶓w為幀。 回應中包含了 1到 8個字節(jié)的數(shù)據(jù)以及一個字節(jié)的校驗碼。進度表有助于保證總線不出現(xiàn)過載的情況，他們同樣是保證信號定期傳輸?shù)暮诵慕M件。報文傳輸是由報文幀的格式形成和控制的。 幀內(nèi)部間隔（ interframe space）是從上一幀發(fā)送完畢后到下一幀啟動發(fā)送間的時 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 9 間 間隔。報文幀的響應（ RESPONSE）則由 3 個到 9 個字節(jié)場組成： 4 或 8 字節(jié)的數(shù)據(jù)場（ DATA FIELD）和一個校驗和場（ CHECKSUM FIELD）。從節(jié)點不能主動向主節(jié)點傳輸信息，只有主節(jié)點需要從節(jié)點才能發(fā)送信息； CAN 總線沒有主從之分，總線上得節(jié)點都可以在總線空閑時互相通信，如果兩個節(jié)點同事發(fā)送信息，那么按報文優(yōu)先級來分，優(yōu)先級高的可以先發(fā)，優(yōu)先級低的后法，優(yōu)先級是由報文標識符確定的。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。 全靜態(tài)內(nèi)核提供了擴展的節(jié)電方式。除了80C51 的標準特性之外，器件還為這些應用提供許多專用的硬件功能。 非成象式激光雷達根據(jù)激光束傳播時間確定距離。掃描成象激光雷達把激光雷達同二維光學掃描鏡結(jié)合起來，利用掃描器控制激光的射出方向，通過對整個視場進行逐點掃描測量，即可獲得視場內(nèi)目標的三維信息。盡管非成象激光雷達更同成象式激光雷達相比，具有造價低、速度快、穩(wěn)定性高等特點。它具有尺寸小、質(zhì)量輕、功耗小、噪聲低、動態(tài)范圍大、光計量準確、其線掃描輸出的光電信號有利于后續(xù)信號處理等優(yōu)良特性，在汽車行業(yè)也得到了廣泛的應用。 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 12 雙目攝像系統(tǒng)模仿人體視覺原理，測量精度高。在這一頻率范圍內(nèi)的振動稱為聲振動，聲振動所激起的縱波稱為聲波。由上，述 敘述可知，超聲波測量能夠達到系統(tǒng)中所要求的測量精度，一般應用在汽車倒車系統(tǒng)上。不受被測 物體表面形狀、顏色等的影響 :對大氣紊流、氣渦等具有適應性。應用雷達測距，需要防止電磁波干擾，雷達彼此之間的電磁波和其他通信設施的電磁波對其測距性能都有影響。紅 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 13 外線的最大探測距離為 10m，測距時響應的時間較慢，約 1000ms。 從以上五種測距技術(shù)方案的介紹可以看出各個傳感器的優(yōu)點和缺點：超聲波技術(shù)主要用于短距離探測，成本低，制作安裝簡便，適應惡劣環(huán)境；紅外線技術(shù)一般用于夜間環(huán)境，對環(huán)境適應性差：微波雷達測距和激光測距相對于超聲波測距來講精度更高，定位更準確。通過 CAN 總線實現(xiàn)電動汽車燈光控制功能，如圖 1 所示。汽車雷達系統(tǒng)前面四組，后面兩組構(gòu)成雷達控制系統(tǒng)，檢測汽車和障礙物的距離，進行報警。當加電時，電容 C3 充電，電路有電流流過，構(gòu)成回路，在電阻上 R2 上有壓降， RESET引腳為高電平；當電容 C3 充滿電后，電路相當于斷開， RESET 電位與地相同，復位結(jié)束。PCA82C250 與 CAN 總線的接口部分也采用了一定的安全和抗干擾措施。 圖 燈光控制節(jié)點 MCU 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 : 1 9 M a y 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 8 D 7 1 ~ 1 .D D BD r a w n B y :D1D2C53 0 p FC61 0 p FC71 0 0 p FC81 0 0 p FC81 0 0 p FG N DRSC A N LC A N HV C CR X DT X DV r e fP 1 AR5V C CENO U TG N DNCV d dINNCP 2 AV C CNCINNCG N DO U TENV C CV d dP 3 AV d dP 1 .0P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7R X DT X DI N T 0I N T 1T0T1WRRDR E S TV d dEAX1X2P 0 .0P 0 .1P 0 .2P 0 .3P 0 .4P 0 .5P 0 .6P 0 .7P 2 .0P 2 .1P 2 .2P 2 .3P 2 .4P 2 .5P 2 .6P 2 .7P S E NA V s sV s sA L EA V r e fP W M 0P W M 1UP 8 7 C 5 9 1V C CR E S TX T A L 1X T A L 2R11KR91 0 KR81 0 KR61 0 KR71 0 KR41 0 KR31 0 KV C CP 1 .0P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7P 2 .0P 2 .1P 2 .3P 2 .2P 2 .4C A N 總線 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 17 燈光驅(qū)動電路 燈光驅(qū)動電路通過智能功率開關(guān)對車燈進行驅(qū)動控制。此外 ， BTS443 還具有多項保護功能：短路保護、過載保護、過壓保護、過溫關(guān)斷和掉電保護、靜電放電保護和電源反接保護等。這種方法的特點是，該軟件可以充分利用和柔韌性好。 (2)波形整形。 圖 接收電路信號變化 信號的放大和整形以及產(chǎn)生中斷信號等功能，進行波形處理 :如圖 所示，微弱信號一放大信號一整形信號。 超聲波接收電路將接收換能器輸出的微弱信號，進行濾波、放大、檢波、整形，來得到大幅值電信號，供單片機端口辨識、接收電路可采用新產(chǎn)品專用集成電路，也可用傳統(tǒng)的濾波、放大、檢波、整形的電路。 在回波信號的放大過程中，由于干擾信號的存在，為避免將干擾信號放大而產(chǎn)生回波誤識別，必須將干擾信號濾除，即回波信號放大過程中必須設計帶通濾波器，對有效頻帶內(nèi)的超聲波信號進行選擇放大。由于集成運放技術(shù)已十分