【正文】 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 17 頁(yè) 共 31 頁(yè) void LED_Init(void)。 這里需要注意的是： 在配置 STM32 外設(shè)的時(shí)候，任何時(shí)候都要先使能該外設(shè)的時(shí)鐘。 GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_14)。 //IO 口速度為 50MHz GPIO_Init(GPIOB, amp。 = GPIO_Mode_Out_PP。 RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE)。 里面，還包含了中斷接收的配置，通過(guò) 的 CAN_RX0_INT_ENABLE 宏定義，來(lái)配置是否使能中斷接收。 第三個(gè)函數(shù)， CAN_Receive_Msg 函數(shù)。 第二個(gè)函數(shù)， CAN_SendMsg 函數(shù)。 代碼主要的幾個(gè)函數(shù)， 首先是 CAN_Mode_Init 函數(shù)。由于本課題采用的是 STM32 內(nèi)置的 CAN 控制器，所以首先要配置 CAN 相關(guān)寄存器模式，設(shè)置好 BTRTS1 和 BTRTS2 的參數(shù)以及波特率分頻器 BTRBRP 的參數(shù)得到 CAN 總線通信的波 特率，最后設(shè)置發(fā)送內(nèi)容就可以完成 CAN 總線的通信。 CAN 發(fā)送流程為：程序選擇 1 個(gè)空置的郵箱（ TME=1）然后設(shè)置標(biāo)識(shí)符（ ID），設(shè)置數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和待發(fā)送數(shù)據(jù)，接著設(shè)置 CAN_Tier 的 TXRQ 位為 1，最后請(qǐng)求請(qǐng)求發(fā)送郵箱掛號(hào)（等待成為最高優(yōu)先級(jí)）預(yù)定發(fā)送（等待總線空閑）發(fā)送郵箱空置。 STM32自帶的是 bxcan，即基本擴(kuò)展 CAN。分別為從節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)的流程圖，從節(jié)點(diǎn)通過(guò)接收?qǐng)?bào)文后經(jīng)過(guò)單片機(jī)判斷對(duì)電機(jī)模塊發(fā)出指令進(jìn)行控制 圖 41 從節(jié)點(diǎn)主控程序流 程圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 15 頁(yè) 共 31 頁(yè) 圖 42 系統(tǒng)主節(jié)點(diǎn)流程圖 CAN 模塊程序軟件設(shè)計(jì) CAN 控制器是根據(jù)總線上的兩根線的電位差來(lái)判斷總線的電平的。 LED 的陰極接到單片機(jī)。單片機(jī)的 I/O 口資源往往比較寶貴，當(dāng)用到多個(gè)按鍵時(shí)，往往采用矩陣式鍵盤(pán)。鍵盤(pán)可以分為：獨(dú)立鍵盤(pán)和矩陣鍵盤(pán)兩種。 圖 311 電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊電路 本次設(shè)計(jì)中需要實(shí)現(xiàn)防夾功能，根據(jù)電動(dòng)機(jī)的原理，當(dāng)其停止轉(zhuǎn)動(dòng)但 兩端仍有電流通過(guò)時(shí)，其輸出的電流會(huì)增大，在 L298N 芯片控制的電路中，由第 15 引腳分別對(duì)應(yīng)兩路輸入輸出端的輸出，在其管腳與地之間串聯(lián)一個(gè)檢測(cè)電阻，通過(guò)該電阻可以實(shí)現(xiàn)過(guò)流過(guò)壓檢測(cè)。 IN IN2兩個(gè)引腳接單片機(jī)的 IO 口，由單片機(jī)輸出的電平控制其正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，此通路的使能端 ENA也接單片機(jī)的 IO 口，當(dāng)遇到問(wèn)題的時(shí)候（如夾手、車窗轉(zhuǎn)動(dòng)到頭時(shí)）關(guān)斷使能端，使得電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 OUT OUT2 接電動(dòng)機(jī)模塊。其中 R4 為 120 歐的電阻，在多節(jié)點(diǎn)通信是并在首尾節(jié)點(diǎn)的 CAN 總線接口兩端。 因?yàn)?STM32 單片機(jī)為 供電，所以還需要把 +5V 電壓轉(zhuǎn)換成 ,本課題設(shè)計(jì)時(shí)采用 穩(wěn)壓 IC,首先+5V 的電壓經(jīng)過(guò)電容 C C2 濾波后再經(jīng)過(guò)一個(gè)二極管（此處的二極管起到保護(hù)作用）從 AMS1117 的 3 腳輸 入 ，然后從 2 腳輸出，就可以得到 + 的電壓給 STM32 單片機(jī)供電。 直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)中需要用到 +12V 直流電源， +5V 直流電源和 + 直流電源供電，所以直流穩(wěn)壓電源電路設(shè)計(jì)部分主要包含三個(gè)穩(wěn)壓部分 ， 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路需要 12V 的電源，在L298N 的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路中 ,+12V 電源由直流穩(wěn)壓源提供。 時(shí)鐘振蕩電路設(shè)計(jì) 在 STM32 中一共有 5 個(gè)時(shí)鐘源，在本課題設(shè)計(jì)時(shí)使用到低速外部時(shí)鐘和高速外部時(shí)鐘兩個(gè)外部時(shí)鐘源，電路如圖 所示，低速外部時(shí)鐘引腳接了一個(gè) 的石英晶振和 C C2 兩個(gè)電容， C1 和 C2 的接入使其構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，這樣就組成了 一個(gè)自激振蕩器，電容的容值具有微調(diào)的功能，一般采用 5pF15pF,本課題設(shè)計(jì)時(shí)選取 10pF,高速外部時(shí)鐘選擇常用的 8MHz 的石英晶振和電容 C C4， C C4 的作用跟 C C2相同，但是取值大小有些許差異，可用 5pF25pF， ,本課題設(shè)計(jì)時(shí)選取 20pF,跟低速外部時(shí)鐘不同的是高速外部時(shí)鐘在晶振之間添加了一個(gè) 1M 歐姆的電阻，用來(lái)加 快 電路起振的速度。兩個(gè)特區(qū)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片上行走者 2 4 相步進(jìn)電機(jī)、器馬達(dá)驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 使用馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。主要特點(diǎn)是：高電壓、最大輸出到 46V 電壓，電流瞬時(shí)峰值電流到 3a，也 2A 的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)電流、額定 25W。 圖 35 TJA1050 封裝 L298N 電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片 L298N 是 ST 的高電壓，古典類電機(jī)驅(qū)動(dòng)芯片制造。它也為 CAN 控制器和 CAN 總線上的高壓尖峰信號(hào)之間加入了緩沖器，這些高壓尖峰信號(hào)可能是由外部器件產(chǎn)生的。TJA1050 可為 CAN 協(xié)議控制器提供差分收發(fā)能力，它完全符合 ISO11898 標(biāo)準(zhǔn)，包括能滿足 24V 電壓要求。一下子， 36mA 的 STM 32 電力消費(fèi)產(chǎn)品 32 位的低消費(fèi)電力市場(chǎng)運(yùn)行 72MHz 樂(lè)隊(duì)的時(shí)鐘頻率的 /兆赫茲的等價(jià)?；緯r(shí)鐘頻率產(chǎn)品的價(jià)格 32使用的最好的選擇是生成物的性能大大提高 16位產(chǎn)品。按內(nèi)核架構(gòu)分為不同產(chǎn)品：其中 STM32F1 系列有： STM32F103“增強(qiáng)型”系列、 STM32F101“基本型”系列、 STM32F10 STM32F107“互聯(lián)型”系列。窗口的位置窗口是預(yù)定義的限制達(dá)到的位置決定了壓電傳感器、電壓而產(chǎn)生的壓力的裝備這個(gè)窗口實(shí)時(shí)控制。馬達(dá)檢測(cè)窗口的位置，停止旋轉(zhuǎn)。 驅(qū)動(dòng)器電路監(jiān)視電動(dòng)機(jī)的電流檢測(cè)電阻兩端的電壓檢測(cè)，壓力下降及上述電動(dòng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)電流和串聯(lián)電阻 電流傳感器檢測(cè)到小的電阻值。主節(jié)點(diǎn)的本地窗口升降機(jī)殿下更全面部左側(cè)駕駛，節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)總數(shù)的主窗口左側(cè)前方為手段，視窗元件同步的所有節(jié)點(diǎn)控制。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 7 頁(yè) 共 31 頁(yè) 系統(tǒng)總體實(shí)施方案 系統(tǒng)總體模塊框圖 ， 如 圖 21 所示 ： 圖 21 系統(tǒng)總體框圖 系統(tǒng)的基本原理是主節(jié)點(diǎn)芯片控制的傳輸和發(fā)送接收到從節(jié)點(diǎn)了。 方案二：采用 4x4 矩陣鍵盤(pán)作為系統(tǒng)操作按鈕，矩陣鍵盤(pán)雖然電路較復(fù)雜，但是編程不是很復(fù)雜， 16 個(gè)按鍵也才占用 8 個(gè) I/O 口。 方案一雖然成本低、電路簡(jiǎn)單，但是課擴(kuò)展功能少，缺乏控制的實(shí)施性，而且在過(guò)流檢測(cè)部分實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較麻煩，方 案二為成熟模塊，資料多，便于操作，故采納方案二，使用 L298N 對(duì)車窗的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制 。由于要正反轉(zhuǎn)，需要兩個(gè)繼電器的交叉轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)控制，比較麻煩。 終上所述，在本課題設(shè)計(jì)時(shí)選擇方案 一 作為本次設(shè)計(jì)的電源電路設(shè)計(jì)方案。 方案二：采用 TI 公司生產(chǎn)的 LM2596S 系列的開(kāi)關(guān)穩(wěn) 壓器作為直流穩(wěn)壓元件，LM2596S 系列開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓器的輸出線性很好并且負(fù)載可以調(diào)節(jié)，電流輸出最高可以達(dá)到 3A，功耗小 ,效率高，價(jià)格也不貴，更具 TTL 斷電功能。 兩種方案在功能上、成本上相差不大，各有千秋，本次設(shè)計(jì)采用以 STM32F103VBT6桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 6 頁(yè) 共 31 頁(yè) 單片機(jī)為核心部件，以單片 機(jī)內(nèi)置 CAN 總線模塊作為 CAN 通信控制單元， TJA1050 作為CAN 收發(fā)器的組合作為 CAN 節(jié)點(diǎn)模塊設(shè)計(jì)方案。 方案二：使用內(nèi)置 CAN 收發(fā)模塊的 單片機(jī)，例如意法半導(dǎo)體的 STM3美國(guó)微芯公司生產(chǎn)的 C8051F 系列、 NXP 的 LPC 系列等，這種方案的優(yōu)點(diǎn)是芯片集成度高，電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是代碼不可移植，但是由于內(nèi)置了 CAN 模塊，也有提供專門(mén)的 CAN 通信源代碼。主 MCU 作為最普遍使用的老單芯片 51 單片機(jī)。另外， CAN 總線采用時(shí)鐘同步技術(shù)來(lái)保證通訊的同步。它的每位時(shí)間由同步段、傳播段、相位緩沖段 1 及相位緩沖段 2 組成。 電氣參數(shù)及信號(hào)表示 總線上的數(shù)據(jù)采用不歸零編碼方式（ NRZ），可具有兩種互補(bǔ)的邏輯值之一：顯性及隱性。幀間空隙是必要的，在此期間， CAN 不進(jìn)行新的幀發(fā)送，為的是 CAN 控制器在下次信息傳遞前有時(shí)間進(jìn)行內(nèi)部處理操作。當(dāng)接收方接收下一幀之前，需要過(guò)多的時(shí)間處理當(dāng)前的數(shù)據(jù)，或在幀問(wèn)空隙域檢測(cè)到顯性電平時(shí)，則導(dǎo)致發(fā)送超載幀。 （ 4）超載幀由超載標(biāo)志和超載分隔符組成。 （ 3）錯(cuò)誤指示幀由錯(cuò)誤標(biāo)志和錯(cuò)誤分界兩個(gè)域組成。 （ 2）遠(yuǎn)程幀接受數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可通過(guò)發(fā)遠(yuǎn)程幀請(qǐng)求源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。正確接收到有效報(bào)文的接收站在應(yīng)答期間將總線值為顯性電平。校驗(yàn)域 —— 檢驗(yàn)位錯(cuò)用的循環(huán)冗余校驗(yàn)域，共 15 位。控制域 —— r0、 r1 是保留位，作為擴(kuò)展位， DLC 表示一幀中數(shù)據(jù)字節(jié)的數(shù)目。仲裁域 —— 內(nèi)容由標(biāo)示符和遠(yuǎn)程傳輸請(qǐng)求位（ RTR）組成， RTR 用以表明此信息幀是數(shù)據(jù)幀還是不包含任何數(shù) 據(jù)的遠(yuǎn)地請(qǐng)求幀。在 類型中， ID 的長(zhǎng)度為 11 位；在 類型中 ID 為 29 位。 （ 1）數(shù)據(jù)幀 CAN 協(xié)議有兩種數(shù)據(jù)幀類型標(biāo)準(zhǔn) 和標(biāo)準(zhǔn) 。發(fā)送具有最高優(yōu)先權(quán)報(bào)文的節(jié)點(diǎn)獲得總線的使用權(quán)，其他節(jié)點(diǎn)自動(dòng)停止發(fā)送，總線空閑后，這些節(jié)點(diǎn)將自動(dòng)重發(fā)報(bào)文。當(dāng)同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文時(shí)， CAN 控制器采用 ID 進(jìn)行 仲裁。 CAN 總線以報(bào)文為單位進(jìn)行信息交換，報(bào)文中含有標(biāo)示符（ ID），它既描述了數(shù)據(jù)的含義又表明了報(bào)文的優(yōu)先權(quán)。目標(biāo)層的功能包括：確認(rèn)要發(fā)送的信息；位應(yīng)用層提供接口。 CAN 協(xié)議可分為：目標(biāo)層、傳送層、物理層。 協(xié)議 CAN 總線采用分層結(jié)構(gòu)，規(guī)范 規(guī)定了任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的兼容性。 BENZ、 BMW 等著名汽車上已經(jīng)采用 CAN 來(lái)滿足上述功能。目前 CAN 總線規(guī)范已被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ISO 制訂為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ISO11898，并得到了 Motorola， Intel， Philips 等大半導(dǎo)體器件生產(chǎn)廠家的支持，迅速推出各種集成有 CAN 協(xié)議的產(chǎn)品。 研究重點(diǎn) （ 1） CAN 總線通信協(xié)議的理解及在汽車電子中的應(yīng)用； （ 2） CAN 控制器與單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)及多節(jié)點(diǎn)通信的電路設(shè)計(jì)； （ 3）汽車車窗電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)。 研究?jī)?nèi)容 本課題是基于 CAN總線的汽車窗控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ,即采用 CAN總線技術(shù) ,利用微控制器實(shí)現(xiàn)車窗的控制功能，利用 CAN 總線技術(shù) ,能夠共享中央節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息 ,不僅節(jié)約成本 ,而且有效實(shí)現(xiàn)了資源共享，簡(jiǎn)短系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間，提高控制的有效性、實(shí)時(shí)性。 尤其是當(dāng)現(xiàn)狀越來(lái)越多的電子設(shè)備、先進(jìn)通信設(shè)備進(jìn)入汽車之后， 復(fù)雜的線路一來(lái)增大汽車的體積空間，而來(lái)對(duì)現(xiàn)代車載電子設(shè)備的工作造成干擾。 (2)成捆導(dǎo)線容易產(chǎn)生信號(hào)間的相互干擾 。 車窗控制的發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)內(nèi)電流控制系統(tǒng)由多個(gè)大多國(guó)產(chǎn)車和重保護(hù)繼電器電路，每經(jīng)過(guò)保護(hù)電路的信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線連接到一個(gè)中繼，然后對(duì)發(fā)送到電子控制由中繼單元（ ECU）控制，由于大量的信號(hào)，這需要大量的電線束，如果你需要添加其他功能，整條生產(chǎn)線要重新改變。 而且，這也是低優(yōu)先級(jí)消息被發(fā)送，傳輸時(shí)的最高優(yōu)先級(jí)的消息對(duì)高優(yōu)先級(jí)消息后，桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 3 頁(yè) 共 31 頁(yè) 總是將消息發(fā)送仲裁優(yōu)先使用。只要正常數(shù)據(jù)速度 125K～ lMbps。遠(yuǎn)程控制，防止沖突、駕駛員輔助系統(tǒng)及其他新 興而穩(wěn)定，預(yù)測(cè)可能的方式是非常高的數(shù)據(jù)速率為網(wǎng)絡(luò)提供必要的。 世界級(jí)的制造規(guī)模的解決方案是： CAN8908MCU/LIN 公共汽車也控制方式，控制程序，CAN / LIN 網(wǎng)絡(luò)解決方案的基礎(chǔ)上 LIN 主控制的上述轉(zhuǎn)向輪控制 9S12C32 16 位控制器、照明開(kāi) 關(guān)、 空調(diào) 風(fēng)扇 控制 LIN slave） HVAC 鼓 風(fēng)機(jī) ，空氣 調(diào)節(jié) 擋板 （ LIN SlaveHVACDamperDoor）和設(shè)備（ LINSlaveCluster）等。汽車電子技術(shù)在汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中旋轉(zhuǎn)的的汽車電子零部件是汽車工業(yè)的測(cè)量該國(guó)的水平的重要指標(biāo)。汽車電子控制系統(tǒng)技術(shù)的使用上，現(xiàn)代汽車的多數(shù)的注意車的動(dòng)態(tài)性能、舒適及演出費(fèi)。這項(xiàng)技術(shù)目前已在歐洲商用車上普及，國(guó)內(nèi)的商用車也必然朝著這個(gè)方向發(fā)展。據(jù)悉，在 2021 年歐洲客車剛剛采用 CAN 總線技術(shù)時(shí)，威帝就開(kāi)始了 CAN 總線產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，到現(xiàn)在已有 8 大系列， 800 多個(gè)規(guī)格型號(hào)產(chǎn)品，并且可按用戶的要求設(shè)計(jì)。 汽車技術(shù)的發(fā)展越來(lái)越電子化， 電子控制單元也越來(lái)越多。不僅如此，還可以對(duì)駕駛員的行車進(jìn)行有效的監(jiān)控和指揮。這項(xiàng)技術(shù)使客車“有皮膚，有視覺(jué)，有判斷”成為可能。歐洲客車的發(fā)展趨勢(shì)和我國(guó)目前的種種跡象表明， CAN 總線將成為客車技術(shù)發(fā)展的一種重要趨勢(shì)?！睋?jù)了解，盡管目前 CAN 總線在我國(guó)轎車上已經(jīng)普及，但在 客車上的應(yīng)用卻剛剛開(kāi)始。 當(dāng)前， CAN 總線技術(shù)已在客車上廣泛應(yīng)用并受到重視。 1 緒論 課題 研究背景 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，集成電路技術(shù)，全數(shù)字現(xiàn)場(chǎng)總線控制儀表為代表場(chǎng)景的快速發(fā)展。本系統(tǒng)運(yùn)用了 CAN 總線來(lái)實(shí)現(xiàn)多個(gè)單片機(jī)之間的通信。 就像汽車電子技術(shù)在 20 世紀(jì) 70 年代引入集成電路、 80 年代引入微處理器一樣，現(xiàn)在數(shù)據(jù) CAN 總線技術(shù)的引入也將是汽車電子技術(shù)發(fā)展的一個(gè)里程碑。 CAN 總