【正文】 不同方向的超聲波接收器將接收到回波信號轉換成電壓信號 (正弦波 )，信號經(jīng) 過兩級放大以后，被送入電壓比較器進行比較，電壓比較器輸出的方波信號直接輸入單片機，該低電平作為 P87C591 外部中斷 0的中斷信號使 P87C591 產(chǎn)生中斷，并計算出有關數(shù)據(jù)。超聲波是由軟件生成方法生成。 CANH 和 CANL 與接地之間并聯(lián)了兩個 100uF 的小電容， 可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的防電磁輻射的能力。為了 減少寄生電容，更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠地工作，諧振器和電容應盡可能安裝于單片機芯片靠近。 綜合以上考慮和實際應用條件，本系統(tǒng)的測距模塊采用的是第三種方案，并在超聲波測距技術方案的設計上進行了簡化和改進。但是，由于應用毫米波雷達測距易受電磁干擾，而且成本太高，結構復雜，其價 格昂貴，市場價格在 1500 元以上，一般使用于高檔轎車。汽車上應用的雷達采用的是 3OGHZ以上的毫米波雷達，毫米波雷達測距在原理上和以上幾種測距方式類似。 方案三：超聲波測距 超聲波簡單的說就是音頻超過了人類耳朵所能夠聽到的范圍。所以在汽車防撞領域激光測距方式?jīng)]有得到發(fā)展。利用掃描鏡系統(tǒng)中的位置探測器測定反射鏡的角度即可測出目標的方位。改進的 1： 1內(nèi)部時鐘預分頻器在 12MHz外部時鐘速率時實現(xiàn) 500ns 指令周期。 AT89S52 具有以下標準功能： 8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM， 32 位 I/O 口線，看門狗定時器， 2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位 定時器 /計數(shù)器，一個 6向量 2 級中斷結 構，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。最小的字節(jié)間 空間和幀內(nèi)響應空間是 0，這些空間的最大長度由報文幀的最大長度 TFRAME_MAX。主機任務位于主機節(jié)點內(nèi)部，它負責報文的進度表、發(fā)送報文頭（ HEADER）。字節(jié)間隙是指發(fā)送完前一個字節(jié)的停止位后到發(fā)送下一個字節(jié)的啟動位之間的時間。該值為從滿足信號同步而不產(chǎn)生沖突的最高值，到為滿足電磁兼容性要求而要達到的傳輸最低值之間的實驗中間值。 2. LIN 物理層 總線驅動 /接收器的定義遵循 ISO 9141 單線標準，并帶有一些增強性能。幀間空隙數(shù)據(jù)幀及遠程與其前面一幀信息包之間的空隙是幀間空隙，它由幀間空隙域及總線空閑狀態(tài)組成。 為正確地結束錯誤標志，被動節(jié)點需要總線空閑至少三個位周期（如果在一個被動錯誤態(tài)接收控制器出現(xiàn)本地錯誤）。當這 6 個相同位被檢測到后，被動錯誤標志結束。遠程幀與數(shù)據(jù)幀有如下不同： RTR 位為高；數(shù)據(jù)長度代碼無效；無數(shù)據(jù)域。 CRC 序列的最高有效位被首先發(fā)送 /接收，選用這種幀校驗式，是由于這種 CRC 碼對于少于 127 位的幀是最佳的。 標識符并不限定某一特定節(jié)點接收該信息，因為 CAN 網(wǎng)絡支持點對點、一點對多點接收及廣播幾種通訊方式。這一點可以從 CAN 總線的物理特性理解。由于 CAN 技術規(guī)范 的報文格式等效于標準格式，因而仍然可用，而由于定義了擴展格式，可使標準格式和擴展格式的報文在相同的網(wǎng)絡中同時存在。 CAN 技術規(guī)范的目的是使任意兩個 CAN 執(zhí)行過程達到兼容。該技術規(guī)范包括 A 和 B 兩個部分。 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 4 第 2章 方案設計 方案比較 本設計在顯示電路、總線的選擇、單片機的選擇和測距傳感器的選擇進行方案比較。目前，驅動系統(tǒng) CAN 和車身系統(tǒng)這 2 條獨立的總線之間尚沒有關系。 車燈控制系統(tǒng)及雷達系統(tǒng)利用 CAN 總線的意義 目前，現(xiàn)場總線有許多種類，幾種有影響的總線為 :基金會現(xiàn)場總線， LON WORKS， PROFIBUS， CAN， HART 等，由于 CAN 總線 (全稱為“ Controller Area Network)最初是針對汽車提出的，故在汽車領域，可以說 CAN 總線占據(jù)著霸權的 本科生畢業(yè)設計（ 論文） 3 地位。 汽車車身電子技術 控制類汽車電子產(chǎn)品一般分為動力系統(tǒng)和車身控制系統(tǒng)兩類，在本研究課題中將詳細介紹車身控制技術中關于儀表和車燈控制的詳細內(nèi)容。在我國， CAN 總線技術的研究開發(fā)還剛剛起步，完全國產(chǎn)化的、應用 CAN 總線控制動力系統(tǒng)的汽車還沒有； CAN 總線在車身控制方面的應用還僅限于開關量控制 (如車燈、車門等 )。不僅如此， CAN 總線能夠方便地實現(xiàn)整車數(shù)據(jù)共享，使汽車的性能全面優(yōu)化和高水平智能化。在軟件設計上，有 CAN 總線收發(fā)系統(tǒng)，燈光系統(tǒng)，雷達系統(tǒng)和測距系統(tǒng)等。 本系統(tǒng)實現(xiàn)了 汽車車燈控制的智能化和雷達系統(tǒng)的測距功能，再有障礙物靠近車輛時，報警電路能夠及時報警，保證了汽車在行駛過程中的汽車的安全行駛，大大提高了車輛在行駛中的安全性和可靠性 。 CAN 總線具有卓越的特性、極高的可靠性和獨特的設計，因此，已經(jīng)在汽車工業(yè)、航空工業(yè)、控制安全防護、嵌入式網(wǎng)絡和保安系統(tǒng)等領域得到了廣泛應用。本課題所研究的 CAN 總線車身控制系統(tǒng)，可以簡潔汽車網(wǎng)絡的設計、促進產(chǎn)品的實用化和低成本化。車身控制系統(tǒng)主要是為了汽車增加輔助功能，提高駕駛的方便性、乘坐的舒適性及安全性。 20 世紀 90 年代以來，汽車上由電子單元控制的部件越來越多，例如電子燃油噴射裝置、防抱死制動裝置 (ABS)、安全氣囊、電控門 窗、主動懸架、自動變速器、汽車穩(wěn)定性控制 (ESP),混和動力汽車中的電機控制，電池管理系統(tǒng)、座椅控制之類的舒適系統(tǒng)、汽車聲像之類的娛樂系統(tǒng)等等。但人們已在設計“網(wǎng)關”，以實現(xiàn)在各個 CAN 之間的資源共享，并將各個數(shù)據(jù)總線的信息反饋到儀表板上。 顯示方案一：采用數(shù)碼管作為顯示。 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。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(jù)的表示方法。 2. CAN 總線的四種幀 (1) 數(shù)據(jù)幀 數(shù)據(jù)幀自一個發(fā)送節(jié)點攜帶數(shù)據(jù)至一個或多個接收節(jié)點，數(shù)據(jù)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(jù)域； CRC 域；應答域；幀的結束域。當總線上有幾個節(jié)點同時需要發(fā)送數(shù)據(jù)，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。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(wǎng)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。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。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 。 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。 (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。 (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。 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。最小的傳輸波特率為 1kbit/s這有助于避免在實際中產(chǎn)生超時沖突。 LIN 協(xié)議的核心特性是使用進度表 (schedule table)。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）。 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。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。 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。 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。 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。在彈性媒質(zhì)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。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。 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(jù)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(jù)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(zhì)及與汽車的距離。 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(wǎng)和雷達控制系統(tǒng)局域網(wǎng)，完成該局域網(wǎng)內(nèi)前、后車燈控制系統(tǒng)與主控制器節(jié)點的信息通訊。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)。 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 。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(chǎn)生超 聲波。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。 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 圖 聲波接收電路 圖 由集成運放 Al、 A2 構成，