1 导言
现在总线技能有很多种。从本钱上讲,RS-232/485的本钱都比CAN低;速度上讲,工业以太网等也都不错。为什么唯一CAN在轿车电子中得到亲睐?
从本钱上来说,CAN比UART、RS-232/485高,但比以太网低;从实时性来说:CAN的实时性比UART和以太网高,为了确保安全,车用通讯协议都是按周期性自动发送,不论是CAN仍是LIN,对实时性要求高的音讯其发送周期都小于10ms(每辆车都有好几条这样的音讯),发动机、 ABS和变速器都有几条这样的音讯;从可靠性来说,CAN有一系列事端安全措施,这是UART和以太网都不具有的,多点冗余也是UART(点对点传输)和工业以太网(数据传输间隔短)难于完结的,所以CAN呈现后,因为价格的原因,开始使用得最多的当地并不是轿车,而是对本钱不灵敏的工业操控和医疗设备,如:工业上的DEVICENET、SDS、CANOPEN,医疗上MRI等。至于工业以太网的发生,其布景与个人PC的遍及是分不开的,现在工业操控中的 PCBASED便是一个比如,但轿车操控是不能用一台PC的,要到达轿车操控的要求,本钱上也不容许。而LIN的传输进程只要20Kbps,明显不能作为独立的轿车总线操控要求,一般它只合作CAN在轿车上做辅佐之用。
车辆是一个特别的使用环境,车辆自动化程度的不断进步给车辆外表提出了更高的要求,传统的动磁式外表现已越来越不适应现代智能交通工具开展的需求,而虚拟外表因其具有交互、智能和便于扩展等特色而遭到广泛注重。本课题要求为某车规划一套虚拟外表,上位机选用依据RTOS开发环境的PC104嵌入式微机。车辆环境数据收集体系作为虚拟外表的一个最重要的子体系,要求完结数据的收集和通讯功用,而且具有较高的当令性和可靠性。本文依据作者领会介绍了用 Philips公司的高性能单片机P80C592规划车辆数据收集体系的办法,要点介绍了体系规划和CAN通讯编程。
2 体系简介
依据规划要求,本体系首要完结传感信号的处理以及车辆的工况数据收集并将数据经过CAN总线送上位机,要求处理16路模仿信号、4路频率信号和32路扩展 IO信号,收集参数首要有:发动机机油压力、水温、油温、转速、车速、变速箱油压、油箱油量以及电网电压、车门状况、转向灯指示、车体超宽指示以及车内环境示警等,信号的方式有电压、频率、以及开关量信号,信号频率规模为0~ 6KHZ.
2.1 体系硬件结构规划
图1给出了体系硬件结构图。体系选用的中心器材为Philips公司的8位高性能微操控器P80C592,它与规范80C51彻底兼容,其首要特性有:内建能与内部RAM进行DMA数据传送的CAN操控器;4个捕获端口和2个规范的16位守时/计数器;8路模仿量输入的10位ADC变换器;2×256字节在片RAM和一个Watch Dog.P80C592的在片CAN操控器能够彻底完结CAN协议,减少了体系连线,增强了确诊功用和监控才能。数模转化器材选用12位的 AD1674A,分辨率为0.02%,转化时刻为25uS.为了进步体系抗干扰才能,在模-数电路之间和体系到CAN总线之间选用了光电阻隔,而且将模仿电路和数字电路别离规划成两块独立的PCB板,两板经过栈接组成一个完好的体系。
图1 体系硬件结构图
硬件作业进程:温度、压力以及电压信号,经相关处理电路送至16路模仿开关MAX306EP,经电压跟从电路输入AD1674A进行A/D转化,为了进步可靠性和稳定性,体系没有选用微操控器的在片ADC变换器。在程序操控下对16路信号次序选通,收集得到的数据在CAN操控器内完结CAN协议包的封装,由发送端口经光电阻隔和发送器传送到CAN总线上。油量信号经光电阻隔、整形和分频后送P80C592的捕获端口进行频率丈量,转速车速信号经整形后被分为两路,一路经分频电路去单片机捕获端口,另一路经F/V转化后送ADC采样。对ADC和I/O扩展端口的拜访经过GAL译码器的编程逻辑输出来操控。