完整版基于CAN总线的汽车车灯控制网络的软件设计毕业设计.docx

1、完整版基于CAN总线的汽车车灯控制网络的软件设计毕业设计 毕 业 设 计（论 文）题 目： 基于CAN总线的汽车车灯 控制网络的软件设计 毕业设计（论文）诚信声明书本人声明：本人所提交的毕业论文基于CAN总线的汽车车灯控制网络的软件设计是本人在指导教师指导下独立研究、写作的成果，论文中所引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注；对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明并表示感谢。本人完全清楚本声明的法律后果，申请学位论文和资料若有不实之处，本人愿承担相应的法律责任。论文作者签名： 时间： 年 月 日指导教师签名： 时间： 年 月 日西 安 邮 电 大 学毕业设计(论文

2、)任务书 学生 周俊杰指导教师王雁平职称讲师院(系)自动化学院专业测控技术与仪器题目基于CAN总线的汽车车灯控制网络的软件设计 任务与要求通过分析总线网络的基本工作原理及其技术规范，设计一个简单的现场总线总线汽车车灯控制网络，实现汽车的现场总线总线的自收发实现。要求提交： 1.对汽车网络控制功能和现场总线总线进行分析；2.使用单个现场总线总线硬件电路板实现其自收发功能，即现场总线节点自收发报文；3.传输的数据为INT0按键计数值，传输数值，接收的数值为基数灯一亮，为偶数灯二亮。开始日期2012.03.08完成日期2012.6.20系主任(签字)2012年1月8日西 安 邮 电 大 学毕 业 设

3、 计 (论文) 工 作 计 划 学生 周俊杰 指导教师 王雁平 职称 讲师院(系) 自动化学院 专业 测控技术与仪器题目 基于CAN总线的汽车车灯控制网络的软件设计_工作进程第1周3.83.12 完成知识储备，认真复习现场总线总线基本理。第2周3.133.19 掌握SJA1000的工作原理，学习C语言编程的基本操作，提交毕业设计开题报告。第3周3.203.26 学习Keil uVision2编程工具，并使用STC_ISP_V480将程序烧写入单片机。第4周3.274.2 完成现场总线总线的初始化设计方案，用C语言编程。第5周4.34.9 分析中央处理器程序。第6周4.104.16 完成中央处理

4、器程序和车灯控制程序。 第7周4.174.23 提供分析整理报告，并进行中期检查。第8周4.244.30 通过完成程序，并在Keil uVision2运行。第9周5.15.7 调试，并在硬件上初步调试。第10周5.85.14 改进程序。第11周5.155.21 进行后期检查。第12周5.225.28 毕业设计论文。第13周5.296.4 完成毕业设计论文。第14周6.56.20 完成毕业设计答辩。主要参考书目(资料)1、 相关论文（电子版）；2、 SJA1000手册；3、 现场总线总线技术；杨春杰 王曙光, 北京航空航天大学出版社，2009；4、 轻松入门现场总线总线；李真花 崔健，北京航空航

5、天大学出版社，2011；1、计算机一台，相关编程环境；2、现场总线实验板（单片机和SJA1000芯片）；3、相关的图书资料。每周听取学生工作汇报，并进行专门指导至少12次；随时解决学生设计中遇到的问题。无西安邮电大学毕业设计(论文)开题报告自动化院(系) 测控技术与仪器 专业 2008级 测控0803班 课题名称： 基于CAN总线的汽车车灯 控制网络的软件设计 指导教师： 王雁平 报告日期： 2012年3月18日 1.本课题所涉及的问题及应用现状综述在众多汽车网络标准的主流协议中，本设计采用了高性能、低成本的现场总线总线网络协议。深入研究现场总线网络协议的技术规范，描述了现场总线总线的分层结构

6、中的数据链路层和物理层。简要介绍了现场总线总线的一些基本概念和基本组织规则，详细阐述了现场总线总线的报文、帧格式，错误类型以及检测错误能力。提出一种通用模块化试验板的软、硬件设计思想，完成了中央节点和四个车灯节点的试验板硬件电路设计，实现了基于把四个车灯控制系统作为现场总线节点直接连接到现场总线总线网络中，再接上一个中央控制节点，即可实现基于现场总线总线的汽车车灯控制网络。汽车网络是计算机网络技术和工业现场总线控制技术在汽车中应用的结果。汽车网络控制是研究如何利用总线数据通信原理实现现代汽车中各个独立电子系统和控制装置间控制信息传递通道的简洁互连，实时、可靠的数据交换及综合协调控制的一门最新技

7、术。它是以科学、合理的数据通信协议及支持这样协议的大规模集成电路器件为基础的。汽车电子控制采用网络化设计可大大降低设计成本，缩短设计周期，其经济效益是十分明显的。因而最初只属于高档车的网络概念，现已逐步扩展到大批量生产的经济型车上。今天网络化的电子系统己成为所有级别汽车中至关重要的部件。2本课题需要重点研究的关键问题、解决的思路及实现预期目标的可行性分析关键问题：理解现场总线网络的分层结构、现场总线总线的报文及其帧格式、现场总线总线中的错误处理以及位定时要求四个方面对现场总线总线网络协议的技术规范进行了详细介绍,深入分析了报文格式中的数据帧、远程帧、过载帧和帧间空隙，指出了它们之间的区别和联系

8、，而且描述了各帧的结构和帧中各个位的意义和作用。解决思路：掌握汇编语言的基本知识，分析算法的性能指标通过仿真，熟悉软件编程的基本方法和思路。预期目标的可行性分析系统上电后，首先对微处理器89C51进行复位，复位后，89C51对自身和现场总线模块进行初始化。之后，对于主控节点和各车灯节点要设计不同的程序:主控节点主要负责传输控制信号到现场总线总线，各车灯节点负责从现场总线总线上接收信号。通信过程报文传输可能会遇到问题。3.完成本课题的工作方案2012.3.82012.3.18 第1周3.83.12 完成知识储备，认真复习现场总线总线基本理。第2周3.133.19 掌握SJA1000的工作原理，提

9、交毕业设计开题报告。第3周3.203.26 学习Keil编程工具，并使用STC_ISP将程序烧写入单片机。第4周3.274.2 完成现场总线总线的初始化设计，用C语言编程。第5周4.34.9 分析中央处理器程序。第6周4.104.16 完成中央处理器程序和车灯控制程序。 第7周4.174.23 提供分析整理报告，并进行中期检查。第8周4.244.30 通过完成程序，并在Keil uVision2运行。第9周5.15.7 调试，并在硬件上初步调试。第10周5.85.14 改进程序。第11周5.155.21 进行后期检查。第12周5.225.28 毕业设计论文。第13周5.296.4 完成毕业设计

10、论文。第14周6.56.20 完成毕业设计答辩。4指导教师审阅意见指导教师(签字)： 年 月 日说明：本报告必须由承担毕业论文(设计)课题任务的学生在毕业论文(设计) 正式开始的第1周周五之前独立撰写完成，并交指导教师审阅。西安邮电大学毕业设计 (论文)成绩评定表学生 周俊杰性别男学号专 业班 级测控0803班课题名称基于CAN总线的汽车车灯控制网络的软件设计课题类型科研题目难度一般毕业设计（论文）时间2012 年3月8日6月 20日 指导教师王雁平 (职称：讲师)课题任务完成情况论 文 (千字)； 设计、计算说 明书 (千字)； 图纸 (张)；其它(含附 件)：指导教师意见分项得分：开题调研

11、论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 学习态度 分； 外文翻译 分指导教师审阅成绩： 指导教师(签字)： 年 月 日评阅教师意见分项得分：选题 分； 开题调研论证 分； 课题质量（论文内容） 分； 创新 分；论文撰写（规范） 分； 外文翻译 分评阅成绩： 评阅教师(签字)： 年 月 日验收小组意见 分项得分：准备情况 分； 毕业设计（论文）质量 分； （操作）回答问题 分验收成绩： 验收教师(组长)(签字)： 年 月 日答辩小组意见 分项得分：准备情况 分； 陈述情况 分； 回答问题 分； 仪表 分答辩成绩： 答辩小组组长(签字)： 年 月 日成绩计算方法(

12、填写本系实用比例)指导教师成绩 20 () 评阅成绩 30 () 验收成绩 30 () 答辩成绩 20 ()学生实得成绩(百分制)指导教师成绩 评阅成绩 验收成绩 答辩成绩 总评 答辩委员会意见 毕业论文(设计)总评成绩(等级)： 系答辩委员会主任(签字)： 系(签章) 年 月 日备注西安邮电学院毕业论文(设计)成绩评定表(续表)目 录摘 要 IAbstract II1 引言 12 汽车网络技术综述与发展 22.1 汽车网络技术的发展历史 22.2 现场总线总线的基本特点 22.4我国汽车网络及车灯控制系统的发展状况 53 车灯控制系统的硬件设计 73.1车灯总成控制系统的功能描述 73.2

13、MCU的选择 73.3 现场总线通讯控制器 103.4 现场总线总线收发器 124 现场总线总线的报文 134.1 现场总线总线报文的数据帧 144.2 现场总线错误帧 155 系统的软件设计 165.1 现场总线控制初始化程序 165.2 报文的处理程序设计 185.3软件可靠性设计 206 结论 22致 谢 23参考文献 24摘 要本设计对汽车网络控制技术的发展过程、应用及其网络拓扑进行了全面的介绍。系统地分析了各种不同侧重功能的汽车网络标准，并且深入对其主流协议进行了研究。在详细深入研究和分析了汽车网络技术的国际发展动态，结合我国汽车网络技术实际应用和未来发展状况，认为只靠技术引进不利于

14、未来发展。应尽快吸收和研发具有自主知识产权的汽车网络协议和标准的汽车网络技术。在当今汽车网络标准的主流协议中，现场总线总线网络协议具有低成本、高性能的特点。研究现场总线网络协议的标准，主要了解了现场总线总线的分层结构中的数据链路层和物理层。介绍了现场总线总线的一些基本概念，详细阐述了现场总线总线的报文、帧格式，错误类型以及检测错误能力。本设计提出一种通过软、硬件模块化设计思想，完成了中央节点和两个车灯节点的软硬件电路设计，实现了基于把两个车灯控制系统作为现场总线节点，再接上一个中央控制节点，即可实现基于现场总线总线的汽车车灯控制网络。关键词： 汽车网络；现场总线总线；汽车车灯控制网络Abstr

15、actConducted a comprehensive introduction to the vehicle network control technology development process, application and network topology. Systematic analysis of the automotive network standards for a variety of different focus, and depth to its mainstream protocols. Detailed in-depth study and anal

16、ysis of international developments of the automotive network technologies, combined with Chinas automobile practical application of network technology and the future development that rely on the introduction of technology is not conducive to future development. As soon as possible to absorb and vehi

17、cle network technology R & D of automotive network protocols and standards with independent inlectual property.In the mainstream of todays automotive network standard agreement, the CAN bus network protocol with low-cost, understanding of the the CAN bus message, frame format, the type of error and

18、testing error capacity.This paper presents a through soft, , complete the circuit design of the central node and the two lights node CAN bus car =number%2；数值余2后的结果付给num led1=num； led2=num；同一个值要么是0要么是1,付给车灯只有一个灯亮图4-2 报文发送流程图 首先对SJA1000初始化，在此处读写采用外部寄存器寻址方式设定SJA1000寄存器，所以可片选不用设置。在死循环里首先调用接收处理程序，如果按键按下，

19、调用接收报文程序。待CAN总线接收到报文。调用发送处理程序，调用发送报文子函数。将报文里的数读出。并付给控制灯。5.3软件可靠性设计合理的软件设计可以减少硬件设备的复杂，缩短开发的周期，便于维护，并能提高汽车产品的安全性与可靠性。虽然硬件采用了抗干装置，可是复杂的干扰信号产生还是会产生影响，而且具有未知性，给保证系统的抗干扰增加了难度。所以，往往在硬件抗干设备上，还要采取补充抗干扰技术的软件，为硬件措施的增加效果。汇编语言的缺点是可读性差，所以可读性成了汇编语言编写的主要缺点，调试困难。在实际应用中，只要求软件占用较小的内存储不可行，因为随着MCU的控制的设备越来越自动化，导致存代码量急剧增加

20、。可以提高程序的可靠性需要算法支持和不断的调试和测试，因而可以方便的找出错误并采用有效的算法。5.3.1测试方案利用keil软件编程环境,可以清楚地看到整个流程,并且能够减少手写带来的笔误。编写各个模块，还能进行模块检测。提高程序的编写速度。在keil测试完成之后，在仿真软上进行测试，测试完成后，再在硬件上进行检测。根据硬件应积极的修改，首先要符合电路图的设计。其次调试，记录调试结果，分析显现的原因。找出存在的问题。并且努力的解决问题。6 结论这个项目主要针对现在比较具有现实应用的汽车网络设计。介绍了主流的CAN总线网络。运用51单片机为控制核心，将SJA1000作为外部存储器。SJA1000

21、与82C250芯片的报文发送与接收。将需要传输的数据写入报文中，在接收到时读取数据。经过数次实验与失败。总结了在软硬件联调时，首先要确保硬件正常工作。硬件正常是整个调试工作的基础，在进行软件调试之前需仔细检查硬件连接。自收发可以实现测试CAN控制器与处理器连接。运用到了CAN节点初始化编程，CAN通信的基础。在这个过程中要耐得住寂寞，坚守自己的信念，尽管是在软件编程检测时无错，但与硬件结合时，出现错误。好在天道酬勤，一个个的难关被我攻破。在这段时间里我都倍受煎熬，但无论计划的安排，问题的处理，还是在个人思想的长进，自学能力的提高，都有一个全新的飞跃！课程设计即将结束，但是我们对汽车电子设计的爱

22、好却不会停止，我们依旧会迈着坚定的步伐，继续追寻我们的梦想。致 谢首先要感谢王雁平老师，是他在整个毕业设计过程中给我提供了毕业设计所需要的资料，帮助解答毕业设计中遇到的问题。其次要感谢和我一起做毕业设计的莫东衡 ，正是有了他的硬件支持，我们才在遇到问题时，相互鼓励，最终解决了问题，圆满地完成了毕业设计的各项工作。参考文献1 冯进喜.汽车转向灯自动关灯电路.电子报,1987.12：322 郭天祥.51单片机C语言教程.北京：电子工业出版社,2010：3 杨春杰 王曙光, CAN总线技术, 北京,北京航空航天大学出版社，2009；4 杨光友, 朱宏辉.单片微型计算机原理及接口技术. 北京：中国水利

23、水电出版社5 高锋.单片微机应用系统设计及使用技术.北京:机械工业出版社:186 轻松入门CAN总线；李真花 崔健，北京航空航天大学出版社，2011；毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计

24、）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期： 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它