基于CAN總線的汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

肖新國(guó)

摘 要：近年來(lái)，汽車(chē)行業(yè)在我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了很重要發(fā)推進(jìn)作用，所以由于汽車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，有關(guān)汽車(chē)的電氣控制系統(tǒng)也在隨之更新變化，這些所謂的各種控制系統(tǒng)的不斷變化對(duì)我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展也產(chǎn)生了很大的促進(jìn)作用。所以本文主要介紹的是CAN 總線作為汽車(chē)電氣系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)，然后借助于CAN總線的控制系統(tǒng)，將控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為信息流，不僅加強(qiáng)了CAN總線在汽車(chē)電氣控制中的作用，而且很大幅度的促進(jìn)了汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)在使用中的效率。

關(guān)鍵詞：CAN總線 汽車(chē)電氣拉制 系統(tǒng)

現(xiàn)階段的發(fā)展中，電子技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在各行各業(yè)中都得到很好的體現(xiàn)，在汽車(chē)行業(yè)中的運(yùn)用直接改變了汽車(chē)電器控制的單束運(yùn)營(yíng)模式，不僅提高了汽車(chē)發(fā)展的速度，而且打開(kāi)了汽車(chē)發(fā)展的新時(shí)期的大門(mén)。通過(guò)CAN總線作為汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，不僅有效的實(shí)現(xiàn)了電氣控制系統(tǒng)的建構(gòu)，而且從根本上促進(jìn)了我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展，通過(guò)對(duì)CAN總線技術(shù)的有效運(yùn)用，不僅家苦熬了我國(guó)汽車(chē)控制信號(hào)的傳輸速率，而且保證了速率的準(zhǔn)確程度，本文主要就CAN總線對(duì)汽車(chē)電氣控制的設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究和分析。[1]

一、對(duì)CAN總線進(jìn)行介紹

目前，由于汽車(chē)行業(yè)的迅速發(fā)展，所以總顯得技術(shù)種類(lèi)也是越來(lái)越多，而CAN總線不同于其它種類(lèi)，它是總線中技術(shù)含量比較高中的一種，屬于總線系統(tǒng)的多種結(jié)合，提高了汽車(chē)的信號(hào)傳輸效率，其平均傳輸效率可以達(dá)到1Mb/s比其他總線的傳輸效率增速許多，CAN總線在進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)倪^(guò)程當(dāng)中經(jīng)常會(huì)使用很多種很介質(zhì)，一般比較常見(jiàn)的就是光導(dǎo)纖維和同軸電纜，而且CAN總線控制技術(shù)還能夠通過(guò)汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)轉(zhuǎn)換及其零部件的各項(xiàng)操控。對(duì)于CAN總線來(lái)說(shuō)，它的控制系統(tǒng)不同于編碼控制系統(tǒng)，而對(duì)于數(shù)據(jù)的模塊來(lái)說(shuō)，它主要是通過(guò)相關(guān)計(jì)算方式來(lái)對(duì)其進(jìn)行控制。對(duì)汽車(chē)的控制系統(tǒng)來(lái)講，CAN技術(shù)的組要作用就是為汽車(chē)電器控制系統(tǒng)提供了一個(gè)具有高效率的平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)主要是借助介質(zhì)來(lái)對(duì)信息進(jìn)行傳輸和處理，汽車(chē)本身產(chǎn)生的其他電子設(shè)備之間共同分享，這整體上對(duì)汽車(chē)的信息利用率上起到了很大的作用。[2]

二、汽車(chē)的整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)汽車(chē)研究的過(guò)程當(dāng)中，通常我們都會(huì)對(duì)一些生活中經(jīng)常會(huì)見(jiàn)到或使用的汽車(chē)的相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行分析，將整個(gè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分開(kāi)來(lái)說(shuō)的話就是前、后、左、右四部分，在實(shí)際運(yùn)用中對(duì)CAN總線技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時(shí)候，應(yīng)該先選擇一個(gè)合適的結(jié)構(gòu)，例如星狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這當(dāng)中包含的4個(gè)節(jié)點(diǎn)，它的主要作用就是要收集節(jié)點(diǎn)周邊的開(kāi)關(guān)信息，然后做成一文字方面的信息，然后順著CAN總線的方向輸送，在接收到信息以后主節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)分析判斷并將結(jié)果反饋給對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。而當(dāng)中的這4個(gè)節(jié)點(diǎn)在接收到傳輸?shù)男畔⒁院螅偻ㄟ^(guò)UART總線傳輸，將傳輸?shù)慕Y(jié)果發(fā)送到其對(duì)應(yīng)的模塊當(dāng)中，其主要目的是為了控制汽車(chē)電氣的輸出功率。借助CAN總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)之間電子單元的共享，提高信息的傳輸效率，這對(duì)汽車(chē)的信息運(yùn)用率能夠有很大的提升。

三、對(duì)ECU節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析

通過(guò)對(duì)汽車(chē)的研究我們知道ECU是汽車(chē)控制系統(tǒng)中非常重要的一個(gè)組成部分，它的主要組成部分是CAN的通信和功率的輸出，在設(shè)計(jì)但其控制系統(tǒng)的相關(guān)軟軟件的過(guò)程中，要對(duì)ECU有一個(gè)基本的了解，首先要了解ECU對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的不同作用，還要對(duì)ECU的具體位置進(jìn)行了解，然后根據(jù)我們掌握的情況對(duì)ECU進(jìn)行應(yīng)用，在運(yùn)用的過(guò)程中，將移植性體現(xiàn)的淋漓盡致。針對(duì)當(dāng)前電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，ECU本身是存在著不同的端口的，第一個(gè)是對(duì)于功率的承載進(jìn)行輸出的端口，最高可輸出電流30A，它的主要作用是在汽車(chē)使用的過(guò)程中安全方面進(jìn)行控制。第二個(gè)是開(kāi)關(guān)量的輸出端口，其主要目的是為了輸出開(kāi)關(guān)量的信息內(nèi)容。第三個(gè)是CAN通信接口，為的是保障汽車(chē)外圍所有接口的穩(wěn)定性。第四個(gè)是電源的輸入口，也是比較重要的一個(gè)端口，這是為了整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的電能方面的供應(yīng)。

四、相關(guān)軟件的架構(gòu)

通過(guò)我們對(duì)汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，在整個(gè)控制系統(tǒng)中，分為軟件和硬件結(jié)構(gòu)，通常我們將軟件結(jié)構(gòu)分為三部分，驅(qū)動(dòng)、轉(zhuǎn)換、和通信處理，針對(duì)軟件結(jié)構(gòu)的不同，我們了解到其實(shí)它們之間存在著很大的區(qū)別，例如說(shuō)：驅(qū)動(dòng)層的主要目的就是為信息的輸出和輸入進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)換層的作用也是如此，所以說(shuō)當(dāng)中存在的不同層面之間的通信是不會(huì)互相影響的，每一層的驅(qū)動(dòng)都是由自身獨(dú)立的進(jìn)行的。同樣，這些驅(qū)動(dòng)之間的通信也是不同的，因?yàn)橥ㄐ诺膬?nèi)容不同，主要分三種內(nèi)容，狀態(tài)信，狀態(tài)信的主要作用是將驅(qū)動(dòng)層與轉(zhuǎn)換層這兩者之間進(jìn)行互通，也就是通信，第二種是接口通信，其主要目的是為了能夠使轉(zhuǎn)換層在輸入或輸出的過(guò)程中進(jìn)行不同狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，以保證它們之間的有效通信，第三種是器件消息，這種消息的主要目的，是為了將通信層和轉(zhuǎn)換層之間的互通。

結(jié)語(yǔ)

結(jié)合以上內(nèi)容，我們發(fā)現(xiàn)，在CAN總線為基礎(chǔ)進(jìn)行汽車(chē)電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要將其中包含的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分開(kāi)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，要對(duì)整體的ECU進(jìn)行分析和研究，確保整個(gè)電氣控制系統(tǒng)對(duì)汽車(chē)的運(yùn)行起到有效的控制作用，保障電氣控制系統(tǒng)的有效性和合理性。[3]

參考文獻(xiàn)

[1]李文勛，徐迎暉.基于CAN總線的電器控制系統(tǒng)的組網(wǎng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，2017，30（7）：50-52.

[2]符曉芬.CAN總線在汽車(chē)電氣控制中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（11）：247-247.

[3]秦嘉誠(chéng)，陳炳林.基于CAN總線的汽車(chē)電子換擋控制模塊的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)，2017（2）：11-14.