【導(dǎo)讀】由于慣性的作用，車上的乘員向前運動，于是發(fā)生了車內(nèi)乘員與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件之間的第二。為了減輕和避免駕乘人員在第二次碰撞。避免或減緩乘員與車內(nèi)結(jié)構(gòu)件碰撞造成的傷害。汽車安全氣囊的基本思想是：在發(fā)生第一次碰撞后，第二次碰撞前，迅速在乘員和汽車內(nèi)部構(gòu)件之間插入一個充滿氣體的氣囊，讓乘員“撲”在氣囊上，所以安全氣囊作為一種防護措施已經(jīng)是必不可少了。工作，對安全氣囊的工作過程進行研究，為使乘員安全而設(shè)計一個合適的安全氣囊。成，使用點火控制算法對汽車加速度信號進行判斷，輸出點火脈沖。本系統(tǒng)具有體積小、可靠性高、抗干擾能力強、可進行自診斷等特點。的器件，如為防止錯點火而要設(shè)計一個點火電路、為防止信號干擾我們要加光隔離等一些措施。

　　

【正文】 位。 DeviceNet 在 CAN 協(xié)議的基礎(chǔ)上加入了自己的應(yīng)用層協(xié)議 , 結(jié)合了 CAN 總線的優(yōu)點 , 同時也滿足了更為復(fù)雜的要求。涉及的標(biāo)準(zhǔn)有 CAN 技術(shù)規(guī)范 210A/B、 ISO 11898 標(biāo)準(zhǔn)和 DeviceNet 技術(shù)規(guī)范 。 DeviceNet 采用了 CAN 物理層協(xié)議中的幾種網(wǎng)絡(luò)運行速率 125kbps ( 500m) 、 250kbps ( 250m) 、 500kbps(100m) , 最多支持 64 個節(jié)點。 DeviceNet 的數(shù)據(jù)鏈路層完全遵循 CAN 規(guī)范的定義 , 并通過 CAN 控制器芯片實現(xiàn)。 DeviceNet 使用數(shù)據(jù)幀傳送數(shù)據(jù) , 遠(yuǎn)程幀沒有被使用 , 超載幀和出錯幀則用于例外情況的處理。 （ 2）、 DeviceNet 應(yīng)用層協(xié)議功能 DeviceNet 定義了兩種不同 類型的報文 , 稱作 I/ O 報文和顯式報文。 I/ O 報文適用于實時性要求較高的 I/ O 端子的信號輸出。 I/ O 報文通常使用優(yōu)先級高的連接標(biāo)識符 , 通過點對點或廣播方式進行信息交換。連接標(biāo)識符提供了 I/ O 報文的相關(guān)信息 , 在 I/ O 報文利用連接標(biāo)識符發(fā)送之前 , 報文的發(fā)送和接受設(shè)備都必須先進行設(shè)定。顯式報文則適用于兩個設(shè)備間多用途的點對點報文傳遞 , 是典型的請求 響應(yīng)通訊方式 , 常用于節(jié)點的配置、問題診斷等。 顯示報文通常使用優(yōu)先級低的連接標(biāo)識符 , 并且該報文的相關(guān)信息包含在顯示報文數(shù)據(jù)幀的數(shù)據(jù) 場中 , 包括要執(zhí)行的服務(wù)和相關(guān)對象的屬性及地址。 DeviceNet 為長度大于 8 字節(jié)的報文提供了分段服務(wù)。以 I/ O 報文為例 , I/ O 報文經(jīng)過分割形成 I/ O 報文片段時 , 數(shù)據(jù)場中有一位由報文分割協(xié)議使用。而長度小于 8 字節(jié)的 I/ O 報文可以直接加在數(shù)據(jù)場中一次傳送。對于顯示報文 , 也可以進行分段。分段服務(wù)為設(shè)備網(wǎng)提供了更多的可擴展性和兼容性 , 保證了將來更加復(fù)雜、更智能化的設(shè)備可以加入到設(shè)備網(wǎng)中。 DeviceNet 采用了面向?qū)ο蟮募夹g(shù) , 對象模型為管理和實現(xiàn) DeviceNet 產(chǎn)品組件的屬 性 (數(shù)據(jù) ) , 服務(wù) (方法或步驟 ) 和行為提供了一個模板。對象提供了由 4 個數(shù)字組成的尋址方案。它們分別是節(jié)點地址 (MAC ID) , 對象類標(biāo)識符 , 實例編號和屬性編號。這四級地址與顯式報文連接相結(jié)合 , 將數(shù)據(jù)從 DeviceNet 網(wǎng)絡(luò)上的一點傳送到另一點。設(shè)備網(wǎng)面向?qū)ο蟮脑O(shè)計和編址方式使設(shè)備網(wǎng)可以在不改變基本的協(xié)議和連接模型的基礎(chǔ)上無限制的擴展其能力。 DeviceNet 在應(yīng)用層信息中還增加了對設(shè)備應(yīng)用數(shù)據(jù)的描述 , 它通過定義標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備模型促進不同廠商設(shè)備之間的互操作性。設(shè)備描述主要包括設(shè)備的各種特定 數(shù)據(jù) , 如設(shè)備類型、廠家、節(jié)點地址和通信速率等。屬于同一設(shè)備模型的所有設(shè)備都必須支持共同的標(biāo)識和通訊狀態(tài)數(shù)據(jù)。 DeviceNet 采用了兩種通信機制 : 非連接消息管理模式和預(yù)定義主 / 從連接模式。前者充分體現(xiàn)了 DeviceNet 的開放性 , 允許動態(tài)配置設(shè)備間的連接 ,但對微處理器的計算能力提出了很高的要求。專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 對于不需要使用這一功能的設(shè)備 , 則采用后者。預(yù)定義主 /從連接的連接標(biāo)識符 , 簡化了主 / 從結(jié)構(gòu)中I/ O 和配置型數(shù)據(jù)的傳送。 CANOpen CANOpen 是基于 CAN 總線系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)。它是由 CiA 特別興趣組使用 CAL 提供的通訊服務(wù)的一個子集進行開發(fā)的 , CAL 已被 CiA 標(biāo)準(zhǔn)化。 CANOpen 甚至可以在具有低計算性能和存儲能力的設(shè)備中使用。 CANOpen 應(yīng)用層和通信行規(guī) (CiA DS 301 和 CiADSP302) 既支持對設(shè)備參數(shù)的直接存取 , 也支持對時間苛求的過程數(shù)據(jù)通信。在 CANOpen 網(wǎng)絡(luò)中附加預(yù)定義對等通訊能力 , 所有的站點是對等的 , 數(shù)據(jù)交換可以直接由站 (設(shè)備 ) 之間組織。 CANOpen 支持的傳輸速率為 20 kbps、 125 kbps、 500 kbps 和 1 Mbps 。 CANOpen 設(shè)備結(jié)構(gòu)的大部分與其它總線系統(tǒng)相對應(yīng) ,所以對應(yīng)用程序開發(fā)者來講很容易使用。 對于面向網(wǎng)絡(luò)的通信對象 , 標(biāo)識符的地址分配是系統(tǒng)設(shè)計中的一個主要方面。為了減少組態(tài)工作量 CANOpen 網(wǎng)絡(luò)定義了強制性的缺省標(biāo)識符地址分配表。地址分配表包含一個功能部分和一個模塊 ID 部分。這些標(biāo)識符在預(yù)操作狀態(tài)中是可用的 , 通過動態(tài)的分配還可以修改它們。 SDS SDS (Smart Distributed System) 是由 Honeywell 公司開發(fā)的、基于 CAN 通信協(xié)議的、用于工廠自動化的控制 系統(tǒng)。通過它 , 傳感器、執(zhí)行器、現(xiàn)場控制器及其它工業(yè)設(shè)備連接為一個整體。 SDS 協(xié)議結(jié)構(gòu)適用于高速、實時的分布式控制。其特點如下 : (1) 設(shè)備簡捷有效地連接到主控制器 (King) 。 (2) 主控制器對所有節(jié)點進行全權(quán)控制 , 不支持沒有主 PLC 的節(jié)點之間的通信 。 (3) 系統(tǒng)中節(jié)點數(shù)最多為 125 個 。 (4) 僅支持標(biāo)準(zhǔn)的 CAN 協(xié)議。 （ 25） CAN總線在汽車內(nèi)的應(yīng)用 隨著車用電氣設(shè)備越來越多，從發(fā)動機控制到傳動系統(tǒng)控制，從行駛、制動、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)控制到安全保證系統(tǒng)及儀表報警系統(tǒng)，從電源管理到為提高舒適性而作的各 種努力，使汽車電氣系統(tǒng)形成一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，而且這一系統(tǒng)都集中在駕駛室控制。另外，隨著近年來 ITS 的發(fā)展，以 3G（ GPS、GIS 和 GSM）為代表的新型電子通信產(chǎn)品的出現(xiàn)，對汽車的綜合布線和信息的共享交互提出了更高的要求。 （ 26） 汽車內(nèi)部 CAN 網(wǎng)絡(luò)設(shè)計 德國 Bosch 公司為解決現(xiàn)代車輛中眾多的控制和數(shù)據(jù)交換問題 ,開發(fā)出一種系統(tǒng)即 CAN(Controller Area Network)現(xiàn)場總線通信結(jié)構(gòu)。 CAN 總線硬件連接簡單 ,有良好的可靠性、實時性和性能價格比。 CAN 總線能夠滿足現(xiàn)代自動化通信的需要，已成為工業(yè)數(shù) 據(jù)總線通信領(lǐng)域中最為活躍的一支。 正是由于 CAN 總線具有這些其他通信方式無法比擬的優(yōu)點，使之成為電動汽車控制系統(tǒng)的理想總線。 現(xiàn)代汽車典型的電控單元主要有主控制器、發(fā)動機控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動防抱死控制系統(tǒng) (ABS)、牽引力控制系統(tǒng)、 ASR 控制系統(tǒng)、儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)、中央門鎖系統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)等。所有這些子控制系統(tǒng)連接起來構(gòu)成一個實時控制系統(tǒng) —— 指令發(fā)出去之后，必須保證在一定時間內(nèi)得到響應(yīng)，否則，就有可能發(fā)生重大事故。這就要求汽車上的 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)有較高的波特率設(shè)置 。另外，汽車在實際運行過程中，眾多節(jié)點之間需要進行大量的實時數(shù)據(jù)交換。若整個汽車的所有節(jié)點都掛在一個 CAN 網(wǎng)絡(luò)上，眾多節(jié)點通過一條 CAN 總線進行通信，信息管理配置稍有不當(dāng)，就很容易出現(xiàn)總線負(fù)荷過大，導(dǎo)致系統(tǒng)實時響應(yīng)速度下降的情況。這在實專科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 時系統(tǒng)中是不允許的，因此在對汽車上各節(jié)點的實時性進行了分析之后，根據(jù)各節(jié)點對實時性的要求，設(shè)計了高、中、低速三個速率不同的 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)，將實時性要求嚴(yán)格的節(jié)點組成高速 CAN通信網(wǎng)絡(luò)，將其他實時性要求相對較低的節(jié)點組成中速 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)，將剩下實時性要求不是很嚴(yán)格的節(jié)點組成低 速 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)。并架設(shè)網(wǎng)關(guān)將這三個速率不同的三個通信網(wǎng)絡(luò)連接起來，實現(xiàn)全部節(jié)點之間的數(shù)據(jù)共享。整個汽車的 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 發(fā)動機控制系統(tǒng)、懸架控制系統(tǒng)、制動防抱死控制系統(tǒng) (ABS)、牽引力控制系統(tǒng)、 ASR 控制系統(tǒng)這五個節(jié)點是汽車運行的核心部件，對時間響應(yīng)要求嚴(yán)格，因此將這五個節(jié)點組成高速 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)，通信波特率設(shè)為 500 bps。儀表管理系統(tǒng)、故障診斷系統(tǒng)等相對來說對實時性的要求較低，因此這些節(jié)點構(gòu)成中速 CAN 通信網(wǎng)絡(luò)、通信波特率設(shè)為128 bps。中央門鎖系 統(tǒng)、座椅調(diào)節(jié)系統(tǒng)、車燈控制系統(tǒng)對實時性要求不是很嚴(yán)格，它們構(gòu)成低速通信網(wǎng)絡(luò)，通信波特率設(shè)為 30 bps。兩個網(wǎng)關(guān)跨接高、中、低速三條總線，與各節(jié)點進行數(shù)據(jù)交換。網(wǎng)關(guān)通過對 CAN 總線間待傳數(shù)據(jù)信息的智能化處理，可以確保只有某類特定的信息才能夠在網(wǎng)絡(luò)間傳輸。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） （ 27） 總結(jié) 本文介紹了 集中式安全氣囊 控制系統(tǒng)的設(shè)計，此設(shè)計實現(xiàn)了氣袋控制系統(tǒng)的全部功能，包括氣袋點爆、故障診斷指示、數(shù)據(jù)采集、聯(lián)機通訊等。它具有以下特點： 1 實現(xiàn)了電路的自診斷，包括內(nèi)存自檢、傳感器自診斷、點火電路自診斷和氣袋自診 斷等，并可通過指示燈顯示和聯(lián)機通訊兩種方式通知給使用者。 2 設(shè)計了使用光電隔離和機械式安全傳感器的點火電路，該電路可靠、抗干擾能力強，并且具有診斷氣袋和點火電路的功能。 3 結(jié)合硬件設(shè)計了系統(tǒng)軟件，完成了自診斷、數(shù)據(jù)采集、通訊等功能，并實現(xiàn)了點火控制?？刂栖浖浞掷昧藛纹瑱C的軟件中斷功能，系統(tǒng)的功能切換不需要外部開關(guān)。 4 結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、耗電少。 5 設(shè)計了微機的軟件，可以對碰撞數(shù)據(jù)進行深入地處理和研究，為控制系統(tǒng)的進一步發(fā)展打下了基礎(chǔ)。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 致 謝 時間過得好快，半年的實習(xí)期即將結(jié)束。通過畢業(yè)實踐，我積累了許多經(jīng)驗，而這些經(jīng)驗是在大學(xué)里永遠(yuǎn)也學(xué)不到的。在此次論文撰寫過程中，我收獲到了很多，對我今后的工作幫助和啟發(fā)很大。在即將畢業(yè)之際，我要感謝淮安信息職業(yè)學(xué)院給我提供的一個學(xué)習(xí)的機會和跨越的平臺，感謝班主任的諄諄教導(dǎo)、汽車工程系專業(yè)老師的辛勤培養(yǎng)，特別要感謝張彥明等幾位老師對我的大力支持及精心指導(dǎo)。在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我仍將踏踏實實，兢兢業(yè)業(yè)，做好自己的本職工作，為社會做出自己應(yīng)有的貢獻。 ?？粕厴I(yè)設(shè)計（論文） 參考文獻： [1] 池之恒 .《 Protel DXP 電路原理圖與電路板設(shè)計教程》（第 1 版） .海軍出版社。2020 [2] 蔡興旺 .胡勇 .《汽車發(fā)動機構(gòu)造與維修》 .北京大學(xué)出版社 .中國林業(yè)出版社。 2020 [3] 廖發(fā)良 .《汽車電控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與檢修》（第 2 版） .電子工業(yè)出版社。 2020 [4] 于萬海 .《汽車電器設(shè)備原理與檢修》（第 2 版） .電子工業(yè)出版社。 2020 [5] 李全利 .《單片機原理及應(yīng)用技術(shù)》（第 2 版） .高等教育出版社。 2020 [6] 范迪彬，《汽車構(gòu)造》 .安徽 : 科學(xué)技術(shù)出版社 [7] 代汝泉 ,《汽車 運行性能》 .北京 : 國防工業(yè)出版社 [8] 鄧楚南 ,《轎車構(gòu)造下冊 》 .北京 : 人民交通出版社 [9] 高延齡 ,《汽車運用工程》 .北京 : 人民交通出版社 [10] 李炳泉 ,《桑塔納 2020 型轎車構(gòu)造》 .北京 : 機械工業(yè)出版社