【正文】 懇請閱讀此篇論文的老師、同學，多予指正，不勝感激。最后要感謝我的家人以及我的朋友們對我的理解、支持、鼓勵和幫助，正是因為有了他們，我所做的一切才更有意義，也正是因為有了他們，我才有了追求進步的勇氣和信心。從論文的選題、文獻的采集、框架的設(shè)計、結(jié)構(gòu)的布局到最終的論文定稿，從內(nèi)容到格式，從標題到標點，他都費盡心血，沒有老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒有我論文的順利完成。電子產(chǎn)業(yè)是理論界一直探討的熱門話題，老師的諄諄誘導、同學的出謀劃策及家長的支持鼓勵，是我堅持完成論文的動力源泉。這除了自身努力外，與各位老師、同學和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的?；厥准韧?，自己一生最寶貴的時光能于這樣的校園之中，能在眾多學富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實是榮幸之極。由于時間、條件等問題的限制，加上本人的經(jīng)驗、水平有限，從系統(tǒng)的設(shè)計到論文的完成過程中，尚有欠妥之處，還望各位老師不吝指教。但由于水平有限，時間緊迫，還有待于進一步提高系統(tǒng)的安全性、可靠性?？傊?，通過本系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)了汽車部件控制智能化以及網(wǎng)絡化的目標。儀表信息通過兩個模塊進行信息交互，模塊之間的信息是相互的，這樣對汽車的性能，信息共享以及智能化提供了良好的條件。現(xiàn)在，上述基于 CAN 總線的汽車車燈控制系統(tǒng)和雷達系統(tǒng)達到了以下的效果：免除了傳統(tǒng)汽車設(shè)計的主電纜束，使汽車的裝置配置更為輕便，所有的節(jié)點模塊都并聯(lián)在一個四線的總線上，其中兩根是電源線和地線，另外兩根是數(shù)據(jù)通信的雙絞線。測距模塊子程序 計數(shù)器置初值，開始計數(shù)開始發(fā)射超聲波停止發(fā)送超聲波延時等待有無回波信號計數(shù)器停止計數(shù)，計算結(jié)果所有通道測完？返回YYNN圖 測距流程圖第5章 結(jié)論本課題所研究的是基于 CAN 總線的汽車車燈控制系統(tǒng)和雷達控制系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)的性能指標和汽車科技公司的功能要求，在整個系統(tǒng)中，制作了兩個智能節(jié)點，同時進行了測試。開始光敏傳感器采集信號U1AD轉(zhuǎn)換器U1？單片機系統(tǒng)汽車照明燈亮結(jié)束YN圖 照明燈流程圖 霧燈軟件設(shè)計據(jù)濕度傳感器的特性，隨著濕度的不同，濕度傳感器兩端的電壓不同，所以濕度傳感器輸出的電壓不同，當天霧天是，空氣中的濕度大，濕度傳感模塊輸出的電壓變小，設(shè)置一個臨界點2V，當空氣中的濕度強到濕度傳感模塊兩端輸出電壓小于2V時，這個信號傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器，再傳給單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)對信號進行分析處理，控制汽車的照明燈的亮滅。 i++ ){MObData [ RX_PAGE ] [ i ] = CANMSG ； For ( i = 0 。 /*清RXOK*/ /*接收中斷*/{CANSTMOB amp。( ( CANSTMOB amp。 CAN_RX_INTER ( void ) ； /*指定此消息的MOb頁（寄存器中的高4位）*/CANCDMOB = 0x97 ；未成功表示發(fā)送被放棄，這種情況下 CPU 對放棄的發(fā)送執(zhí)行一個特殊的處理，下面以協(xié)議中的“接收聯(lián)合制動單元狀態(tài)信息”為例，給出了接收程序：void 當?shù)却l(fā)送的報文成功發(fā)送或被中止之后，發(fā)送緩沖區(qū)被釋放并產(chǎn)生一個發(fā)送中斷。由于某種原因使一個發(fā)送報文仍然處于等待服務的情況下，發(fā)送緩沖區(qū)將被鎖定（如圖 ）。 在發(fā)送結(jié)束時 CAN 控制器產(chǎn)生一個發(fā)送中斷(TR=1)報文的發(fā)送請求可使用“中止發(fā)送”命令來放棄。 CPU 在接收來自 CAN 控制器的中斷時， 對中斷類型進行檢查，當發(fā)送中斷和“還有報文”標志均置 1 時，等待發(fā)送的報文必須從數(shù)據(jù)存儲器復制到發(fā)送緩沖區(qū)并將 “還有報文”標志清零。該情況下，下一個發(fā)送信息的起始將在中斷服務程序中處理。當發(fā)送緩沖區(qū)被鎖定時，CPU 必須將信息臨時保存到數(shù)據(jù)存儲器中。 只要 P87C591 在發(fā)送信息，發(fā)送緩沖區(qū)就禁止寫操作。根據(jù)控制器的主流程，CAN 控制器的發(fā)送中斷和 P87C591 的全局中斷必須在中斷控制的發(fā)送起始之前使能。 /*停止發(fā)送*/}}使用CAN接受中斷從接收緩沖區(qū)讀取報文并保存釋放接收緩沖區(qū)應用特定的過程處理緩沖區(qū)狀態(tài)是否為“空”是否產(chǎn)生CAN中斷NYNY結(jié)束 接收模塊流程圖 節(jié)點發(fā)送模塊 節(jié)點的報文發(fā)送也采用中斷控制，其流程圖如圖 。 = 0xBF ； 0x40 ) == 0x40 ) ； ； /*發(fā)送中斷子程序*/{If /*發(fā)送狀態(tài)，IDE位為1表示擴展幀，數(shù)據(jù)長度代碼為2*/}void /*裝載消息數(shù)據(jù)*/CANMSG = 0x00 ； CAN_TX ( void ){CANPAGE = TX_PAGE ； 在接收中斷過程結(jié)束時，CPU 可以通過讀接收緩沖器狀態(tài)標志（RBS）檢查是否還有其它報文存在。 這樣 CPU 能夠立即響應，將這個接收到的報文傳送到自身的報文存儲器，并置位命令寄存器的釋放緩沖區(qū)標志（RRB）。接收中斷使能標志（RIE）位于中斷使能寄存器中。開始初始化掃描開關(guān)信號和傳感器信號CAN總線接收模塊CAN總線發(fā)送模塊單片機系統(tǒng)執(zhí)行車燈的亮滅結(jié)束A/D轉(zhuǎn)換模塊調(diào)用延時發(fā)送程序，清發(fā)射位調(diào)用系統(tǒng)系統(tǒng)測距模塊子程序調(diào)用數(shù)據(jù)處理模塊子程序，計算測距距離調(diào)用顯示模塊子程序，將距離送到顯示模塊顯示是否在設(shè)定距離報警電路報警YN 燈光系統(tǒng)流程圖 節(jié)點接收模塊節(jié)點的報文接收采用中斷控制， 整個接收的過程可在中斷服務程序中完成而不需要與主程序發(fā)生交互作用。超聲波的傳輸時間T：，振蕩產(chǎn)生產(chǎn)生40kHz的脈沖串，再經(jīng)過驅(qū)動超聲波換能器發(fā)射超聲波，同時采用計時器計時,當超聲波接收器接收到回波信號時停止計時，由此得出超聲波的的傳輸時間T。 燈光系統(tǒng)的流程圖首先系統(tǒng)的程序初始化，接受采集開關(guān)量和傳感器傳輸過來的信號，通過A/D轉(zhuǎn)換器的進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，CAN總線接受A/D轉(zhuǎn)化器傳來的信號，在通過CAN總線模塊發(fā)送給單片機，單片機對傳過來的信號進行處理和分析，然后執(zhí)行車燈的亮滅。另外，SAE J1939 應用層所提供的主要診斷功能包括：周期性廣播活動診斷故障代碼；確定控制器診斷燈狀態(tài)；讀取或清除診斷故障代碼；讀寫控制器存儲器；提供安全功能；停止/起動報文廣播；報告診斷就緒狀態(tài)；監(jiān)測發(fā)動機參數(shù)等。SAE J1939 的汽車應用層詳細定義 SAEJ1939 協(xié)議應用層所用到的 SPN（可疑參數(shù)編號）和 PGN（參數(shù)組），該層包含管理功能和所采用的支持應用的機制。SAE J1939 的網(wǎng)絡層定義了網(wǎng)絡互聯(lián) ECU 的需求和服務，它們負責不同 SAEJ1939網(wǎng)絡段之間的互聯(lián)。其中傳輸協(xié)議用于長度大于 8 個字節(jié)的參數(shù)組(PGN)的收發(fā)。其中，流控制是通過一致的信息幀格式完成。SAE J1939 的數(shù)據(jù)鏈路層在物理層之上提供了可靠的數(shù)據(jù)傳輸功能。但是通常物理層標準與 ISO11898 規(guī)范兼容并采用符合該規(guī)范的 CAN 控制器與收發(fā)器，因而我們經(jīng)常討論的 J1939 協(xié)議主要是數(shù)據(jù)鏈路層、應用層及網(wǎng)絡管理層。這允許在發(fā)生競爭的時候高優(yōu)先級的消息得到總線的訪問權(quán)。J1939 使用的 CAN 協(xié)議允許任何一個 ECU 在總線空閑的時候向網(wǎng)絡發(fā)送消息，每一個消息包括了一個用來定義消息優(yōu)先級、誰發(fā)送的消息以及消息中包含了什么數(shù)據(jù)的標識符。它的前身是 J1708 和 J1587，但它們是低速的，只提供 ECU 之間的簡單的信息交換，包括了診斷信息。目前 SAEJ1939 標準已經(jīng)成為世界各大車輛部件制造商均支持的重要通信標準，尤其在大客車、載貨汽車、特種車輛和工程機械中得到了廣泛的應用。該協(xié)議已經(jīng)在上文描述。 J1939通訊協(xié)議SAE J1939 通信協(xié)議是由美國汽車工程師協(xié)會—卡車和公共汽車電氣電子委員會下的控制和通信網(wǎng)絡分委員會制定的高層 CAN 網(wǎng)絡通信協(xié)議。前端節(jié)點主要的軟件功能：通過掃描開關(guān)量，將采集到的車燈控制信號通過 CAN 總線以數(shù)據(jù)幀的形式發(fā)送到后端節(jié)點來控制后端車燈的亮滅。整個系統(tǒng)采用兩個相對獨立的 MCU 來控制各自的硬件電路，它們之間通過 CAN總線進行數(shù)據(jù)交換以及電路控制信號的傳遞。采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方案，具有較好的模塊性、功能性、可移植性以及可修改性。同時在電源模塊電路中還使用了 LC 及 RC 濾波電路，通過該電路可以濾除電源中的干擾信號，從而達到凈化電源的效果。目前汽車上使用的是 12V 的系統(tǒng)，蓄電池的電壓范圍是 9~12V，一般單片機的輸入電壓為 5V，因此需要對汽車上的電源系統(tǒng)進行電平轉(zhuǎn)換，來供 MCU 和其它器件使用?？捎糜谌砍虦y量的濕度計組合的元件數(shù)一般為5個，采用元件組合法的氯化鋰濕度計可測范圍通常為（15～100）%RH，國外有些產(chǎn)品聲稱其測量范圍可達（2 ～100）%RH 。%的濃度對應的感濕范圍約為（80～100）%RH ，%的濃度對應范圍是（60～80）%RH 等。氯化鋰元件的測量范圍與濕敏層的氯化鋰濃度及其它成分有關(guān)。電阻式氯化鋰濕度計：。濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環(huán)境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環(huán)境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩(wěn)定性。當環(huán)境濕度發(fā)生改變時，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測量濕度。b 數(shù)字開關(guān)量輸出（0和1）（5）設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝（6）小板PCB尺寸：3cm * 模塊接口說明（4線制）（1）VCC （）（2）GND 外接GND（3）DO 小板數(shù)字量輸出接口（0和1）（4）AO 小板模擬量輸出接口 濕度傳感器模塊濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。這樣單片機與8255就實現(xiàn)了I/O的并行擴展了。8255的復位端與89S52的復位端相連，都接到89S52的復位電路上。故8255的A、B、C口及控制口地址分別為BFFCH、BFFEH、BFFFH。 串行接口電路 單片機的拓展電路由于單片機P87C591單片機的接口不夠，不能滿足本設(shè)計的要求，所以選擇8255對電路進行拓展。這種電平的轉(zhuǎn)換有多種方式，可以采用標準的RS一232C電平轉(zhuǎn)換器MC1488和MC1489，但是MC1488和MC1489是兩個獨立的驅(qū)動器和發(fā)送器芯片，而且MC1488驅(qū)動器需要外接正負12V電源。而對于TTL器件，:，一個邏輯高輸入必須至少為2V。在電氣性能方面，RS一232C標準采用負邏輯，邏輯l電平在一5~一15V范圍內(nèi)，邏輯0電平在+5~+l5V范圍內(nèi)。在微機測控系統(tǒng)中，串行數(shù)據(jù)的傳輸常采用異步通信方式。同步通信與異步通信比較，具有傳輸數(shù)據(jù)速度快的優(yōu)點，但使用較多的連接線，如果有錯則成批的數(shù)據(jù)將報廢。在接收過程中，接收時鐘與發(fā)送時鐘的匹配會有偏差，但這種偏差不會影響接收數(shù)據(jù)的正確性。異步數(shù)據(jù)發(fā)送器先送出一個起始位，后面跟著具有一定格式的串行數(shù)據(jù)位和停止位。異步串行通信，發(fā)送器和接收器兩端分別使用自己的時鐘，不再共用一個時鐘。同步通信的實用性完全取決于發(fā)送器和接收器保持同步的能力。根據(jù)時鐘控制數(shù)據(jù)發(fā)送和接收的方式，串行通信分為同步通信和異步通信兩種。由于其連線少、成本低，再加上有調(diào)制解調(diào)功能因而特別適合于距離較遠而且通信點較多的場合。本系統(tǒng)報警燈由單片機脈沖信號觸發(fā), 。當接通電源后()，多諧振蕩器起振,，阻抗匹配器推動壓電蜂鳴片發(fā)聲。 LCD1602液晶顯示屏 報警電路本系統(tǒng)在輸出電路上加上蜂鳴器作為聲音報警，當距離車后障礙物小于2米時， 蜂鳴器發(fā)出間隔頻率為1HZ的BIBi聲。液晶顯示器通過LCD顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來達到顯示的目的，在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。通過實驗觀察，LM393輸出信號符合設(shè)計要求，單片機端口識別引腳1處標準下降沿。LM393具有低偏置電流和失調(diào)電流(典型值分別為100nA和6nA)，其響應速度為200ms可用單電源供電(如十5V)，也可用雙電源供電(如士12V)。根據(jù)硬件電路的設(shè)計思想，要將回波信號轉(zhuǎn)換成CPU識別的高低中斷信號，所以在對回波信號(正弦波)經(jīng)過兩次放大以后，需要將正弦波整形成方波，于是后面接了一個電壓比較電路。由于集成運放技術(shù)已十分成熟，應用己經(jīng)十分普及檢波網(wǎng)絡的功能是通過二階帶通濾波網(wǎng)絡，檢測到系統(tǒng)所需要的40(HZ)頻率信號。當干擾信號與有用信號不在同一頻率范圍之內(nèi)，可使用濾波器有效的抑制干擾。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(shè)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。采用超聲波微弱信號放大芯片,。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。微弱信號需要放大整形，因此接收部分電路主要由放大電路、壓比較電路構(gòu)成。 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:，微弱信號一放大信號一整形信號。如圖所示，不同方向的超聲波接收器將接收到回波信號轉(zhuǎn)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(guān)數(shù)據(jù)。(2)波形整形。應當采用