【正文】 A1000主要實現(xiàn)CAN的媒體訪問控制層(MAC)的所有功能。CAN控制器與CAN總線收發(fā)器的接口電路設計采用82C250作為CAN控制器和物理總線之間的接口。為增強節(jié)點的抗干擾能力,SJA1000通過高速光耦6N137與82C250相連,實現(xiàn)總線上各節(jié)點間的電氣隔離。 CAN總線系統(tǒng)硬件設計 SPCE061A與CAN控制器連接 本系統(tǒng)中，將SJA1000的AD0AD7連接到SPCE061A的IOA0IOA7，IOA0IOA7作為地址數(shù)據(jù)復用引腳。 SPCE061與CAN控制器連接SPCE061A的IOB10連接到SJA1000的/CS，當IOB10為0時，SPCE061A的片外存儲器地址可以選中SJA1000，SPCE061A通過這些地址可對SJA1000執(zhí)行相應的讀/寫操作。IOB1IOB12分別連接/RD和/WR信號，分別對SJA1000進行讀和寫的操作。IOB13連接SJA1000的ALE信號，對選中的地址進行鎖存。SJA1000的/INT接SPCE061A的IOB14，因此SPCE061A也可通過中斷方式訪問SJA1000。應當注意的是，SJA1000的TX1腳必須懸空，,否則不能形成CAN協(xié)議要求的電平邏輯。 CAN控制器與總線驅動連接 為了增強總線節(jié)點的抗干擾能力，SJA1000的TX0和RX0通過6N137與AT82C250相接,這樣，很好地實現(xiàn)了總線上各節(jié)點間的電氣隔離。不過，光耦電路用的2個電源VCC和VDD必須隔離。AT82C250的CANH引腳和CANL引腳各自通過1只5Ω的電阻與總線相連，電阻器可起到一定的限流作用，保護AT82C250免受過電流沖擊。CANH和CANL與地之間并聯(lián)了2只30pF的小電容器，可以濾除總線上的高頻干擾并具有一定的防電磁輻射能力。另外，在2條CAN總線輸入端與地之間分別接了1個二極管，當2個輸入端與地之間出現(xiàn)瞬變干擾時，二級管的放電可起到一定的保護作用。AT82C250的Rs引腳可以選擇3種不同的工作模式：斜率控制、高速模式以及待機，在低波特率且總線較短時，一般采用斜率控制模式，上升及下降的斜率取決于Rs的取值，Rs的取值一般在16140KΩ之間，本系統(tǒng)設計中采用的Rs值為47KΩ的電阻。 CAN控制器與總線驅動連接 硬件抗干擾設計單片機抗干擾是在汽車上應用的主要問題，其干擾源也多種多樣。高壓點火、繼電器火化和電源干擾(電壓波動)等是汽車上電子系統(tǒng)的主要干擾源。單片機一旦被干擾，會對系統(tǒng)的安全運行造成威脅。還有溫度的影響，汽車在外面行使，電子系統(tǒng)工作環(huán)境惡劣，還有南北方差異，電子元件工作受溫度影響很大，超過設定溫度時容易失效，造成系統(tǒng)故障，其次由于振動，汽車上的電器設備必須經(jīng)受得住強烈的振動，結構和工藝要保證這一要求，減少接插件造成的維修不便。 干擾信號的產(chǎn)生和傳播任何一種干擾信號都有其發(fā)生源，并通過某種回路傳入電子線路成為干擾信號。干擾信號發(fā)生源:①信號本身可能成為干擾信號。如火花塞等電氣設備產(chǎn)生的高壓電信號即可形成干擾。②各種電感負載。汽車電路中存在許多電感線圈，它們在工作中會產(chǎn)生急變電流和高電壓，從而形成干擾源。③各種共振電路。在汽車電路中存在大量的電阻、電容元件。它們有可能構成振蕩回路。形成共振，產(chǎn)生強電流和高電壓，成為干擾源。 消除干擾的基本技術及措施消除單片機控制系統(tǒng)的干擾一般從兩個方面考慮。一是，抑制或消除干擾源。其次，防止干擾信號的竄入。具體采取的措施有如下幾種方法。 (1)電路設計模塊化在電路板設計中將執(zhí)行器電路，傳感器電路、系統(tǒng)控制電路分開設計。形成不同的電路模塊，使不同模塊的電源、地線分開，減少不應有的藕合，提高絕緣阻抗。 (2)采用濾波器濾波器是應用最普遍的抗干擾方法。它主要抑制通過電路通路直接進入，干擾根據(jù)信號與干擾信號之間的頻率差別。采用不同性能的濾波器，抑制干擾信號，提高信噪比。 (3)采用平衡技術信號的往復兩條線的電性能(包括阻抗，分布電容等)相等時叫平衡。平衡技術是一種消除串音干擾的有效措施，在汽車電路中。檢測信號的輸入，控制信號的輸出，特別是在時序信號傳輸中，通常采用雙絞線作為平衡線，雙絞線的螺距要小，長度要盡量短。 (4)接地技術實踐證明，單片機系統(tǒng)設備的抗干擾與系統(tǒng)的接地方式有很大關系，接地技術往往是抑制噪音的重要手段。良好的接地可以在很大程度上抑制系統(tǒng)內部噪音藕合，防止外部干擾的侵入，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。設備的金屬外殼等要安全接地。屏蔽用的導體必須良好接地。 第五章 ABS軟件設計ABS實質是一種自動控制裝置，其作用是根據(jù)滑移率和車輪減速度是否達到某一設定值，來識別車輪是在穩(wěn)定區(qū)還是在非穩(wěn)定區(qū)轉動，進入非穩(wěn)定區(qū)域是保壓還是減壓。其中ABS軟件設計是ABS實現(xiàn)的關鍵技術。軟件設計好壞直接影響到ABS工作效及響應速度。本文選擇的是邏輯門限預測控制方法。 邏輯門限法的基本原理邏輯門限法的基本原理是選擇車輪加、減速度門限和滑移率門限來控制制動壓力的增壓，減壓或保壓，以獲得車輪的滑移率控制在最佳滑移率附近。預先設定車輪減速度門限值(對應的控制信號為)，車輪加速度門限值(對應的控制信號為)，車輪滑移率門限值，(控制信號為)三個控制參數(shù)。對汽車制動時，制動壓力增加，當車輪減速度達到其設定門限值時，控制信號出現(xiàn)，此時對制動壓力進行保壓控制直到車輪滑移率增大到車輪滑移率門限值，出現(xiàn)控制信號為止。當車輪滑移率門限控制信號出現(xiàn)后，對制動壓力進行降壓控制，直到車輪加速度達到加速度門限值為止，出現(xiàn)控制信號。當信號產(chǎn)生期間保持制動壓力，信號消失后增加制動壓力，此為一個周期。 控制參數(shù)的算法 滑移率計算 滑移率S是ABS控制的主要參數(shù)之一，其直接反映車輪與道路的接觸狀態(tài)。 (5. 1） 式中:車輪中心的速度即汽車車身的速度；:車輪速度。由于車身的實際速度無法取得，一般用參考車速表示車身速度。參考車速都是由車輪速度計算得到的。 車身速度計算方法測定車輪速度有一些簡單的方法，但測量汽車速度有一定的困難。汽車速度信息的獲得有多種途徑。本文采用的是如下方法：根據(jù)車輪速度計算出汽車速度。因為和總體變化趨勢相同，因此可設定當車輪減速度達到某一特定值時，以該瞬時的車輪速度為初始值，根據(jù)在穩(wěn)定區(qū)域內按固定斜率變化的規(guī)律，計算出近似的汽車速度。 輪速測量設輸出信號頻率、轉速和齒輪數(shù)分別為f (Hz) 、n ( r/min) 和Z,則三者關系為:　　 f = n*Z /60 （)由此,當齒輪齒數(shù)一定時,輸出信號的頻率只與車輪的輪速有關。 加速度計算算法本文采用加速度的計算公式來計算結果，制動加速度計算公式為： () 式中:和為相鄰兩次車輪速度。為定時器定時時間，為修正時間。結 論本文簡要介紹了汽車防抱死制動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及ABS基本理論，闡述了制動時引起車輪抱死的原因，分析了影響汽車制動的因素及制動過程中的運動情況。介紹了預測控制技術并比較了各種控制方式的優(yōu)缺點。選擇SPCE061A為ABS控制器CPU完成了控制器的硬件電路設計，包括電源電路、信號輸入處理電路、電磁閥驅動及故障診斷電路、CAN數(shù)據(jù)總線傳輸電路等，在理論上實現(xiàn)了ABS防抱死控制的基本功能。在軟件部分討論了各種主要參數(shù)的計算方法。致 謝在即將畢業(yè)之際，畢業(yè)設計已接近尾聲，我想借此機會對關心和支持我的所有人表示感謝！四年來，我認真地學習了專業(yè)課程基礎知識，具有一定的設計理論基礎和獨立設計能力，由于畢業(yè)設計的課題是一種整體性的，系統(tǒng)性的設計，我真的是很努力地在做，但還是感到力不從心，因而這次設計在深度和廣度上都有一定的局限性，不過，我認為還是提高了認識，學到了東西。特別要感謝我的指導老師。在老師的悉心指導下，我才得以完成畢業(yè)設計。另外，在整個設計的過程中，還得到了同組其他同學的真誠幫助，在此一并表示感謝！回顧這四年的學習和生活，還有許多的朋友和同學在各個方面給予了我很多的幫助和支持，讓我堅持到了最后。在此我要感謝所有關心和愛護我的人，今后我會繼續(xù)努力，不辜負你們對我的期望！參考文獻：[1].[M].北京:北京理工大學出版社，1999.[2].[M]，北京:人民郵電出版社，2002.[3].[J]，專用汽車，1997, 2:41～42.[4].周云山，[M].北京:北京理工大學出版社，1999.[5].(第3版)[M].北京:機械工業(yè)出版社，2000.[6].姚國平，[M]，北京:人民交通出版社，2004.[7].[M]，南京:江蘇科學技術出版社，2005.[8].[M]，北京:機械工業(yè)出版社，2005.[9].SUNPLUS Technology Corporation. DATA SHEET SPCE061A . 2002.[10].[J]，汽車電器，2003. [11].孫薇，[J]，國外電子元器件，2005, 11:43～45.[12].[J]，汽車技術，2001, 1:1012.[13].[M].北京：北京航空航天大學出版社，2007.[14]. [A],2004,21(2):52～54.[15].PHILIPS Semiconductors Corporation. DATA SHEET SJA1000 Standalone CAN Controller. 2000.[16].王興貴，房偉，李楠. 凌陽16位單片機與PIC 8位單片機基于CAN總線的通信實現(xiàn)[A].計算機與數(shù)字工程，2005,33（4）:123～126.[17].，湖南長沙:國防科技大學，2003.[18].程軍，崔繼波，[J]，電子技術，2000 ,7:3537.39