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汽车仪表盘CAN总线实现

时间:2022-07-29 08:30:00 仪表盘传感器故障

汽车仪表盘CAN总线实现

  • 一、CAN总线控制器框图
  • 二、Linux下的 Soxket CAN 总线分层模型
  • 三、CAN分层模型和功能描述
  • 四、Linux Socket CAN驱动模型
  • 五 OBD接口
  • 六 OBD模拟器的使用

一、CAN总线控制器框图

CAN总线是多主控(Multi-Master)总线系统,CAN网络新闻是广播的,即网络上所有节点同时检测到的数据都是一致的,因此更适合传输短信,如控制、温度、速度等。

CAN总线的物理层是将军ECU(电子控制单元)连接到总线的驱动电路。ECU总数将限于总线上的电气负荷。物理层定义了物理数据在总线各节点之间的传输过程,主要是连接介质、线路电气特性、数据编码/解码、位置时间和同步实施标准。

理论上,CAN总线上的节点数几乎不受限制,可达2000个,实际上受电气特性的限制,最多只能连接100多个节点。

CAN数据链路层是其核心内容,其中逻辑链路控制(LOagie Link Control,LLC)完成过滤、过载通知和管理恢复。

CAN串行数据传输可用于总线Mb/s的速率在40m光缆连接也可用于运行双绞线,该总线协议支持多主控制器。

CAN总线的特点:

  • 1.具有实时性强、传输距离抗电磁干扰能力强,成本低;
  • 2、采用双线串行通信方式,检错能力强,能在高噪声干扰环境下工作;
  • 3.通过多个控制模块具有优先权和仲裁功能CAN 挂起控制器CAN-bus 形成多主机局部网络;
  • 四、可根据报文ID决定接收或屏蔽该报文;
  • 5.错误处理和检错机制可靠;
  • 6.发送的信息损坏后,可自动重发;
  • 7.节点在严重错误时具有自动退出总线的功能;
  • 8.报纸不包括源地址或目标地址,只使用标志符指示功能信息和优先级信息。

CAN总线优势:

汽车CAN总线节点ECU硬件设计:

汽车CAN总线研发的核心技术是对的CAN接口的ECU设计,其中ECU的CAN总线模块由CAN控制器和CAN由收发器组成。CAN完全执行控制器CAN包括信息缓冲和接收滤波括信息缓冲和接收滤波器。CAN控制器与物理总线之间的需求CAN收发器作为接口,实现CAN逻辑电平信号在控制器和总线之间的转换。

二、Linux下的 Soxket CAN 总线分层模型

CAN细分为三个层次:

(1)CAN对象层(the object layer);
(2)CAN传输层(the transfer layer);
(3)CAN物理层(the phyical layer);

它在ISO/OSI模型中的分层如图所示:

三、CAN分层模型和功能描述

对象层的作用范围包括:

(1)找到发送的报纸。
(2)确定哪个报纸由实际使用的传输层接收。(即选择报文对象)
(3)为应用层相关硬件提供界面。

传输层的主要作用:

(1)传输规则,即控制帧结构,执行仲裁,检测错误,校准错误,定义故障。
(2)总线何时开始发送新报文,何时开始,何时开始接收报文。
(3)位置时的一些普通功能也可以看作是传输层的一部分。
(4)传输层的修改是有限的。

物理层的作用:

根据不同节点之间的所有电气属性,实际传输位置信息。在同一网络中,物理层必须对所有节点相同。

四、Linux Socket CAN驱动模型

五 OBD接口

车载自动诊断系统。该系统可以在车辆运行过程中实时监控发动机电气控制系统和车辆其他功能模块的工作状态。如发现异常,应根据具体算法判断具体故障,并诊断故障代码(DTC,Diagnostic Trouble Codes)存储在系统中的存储器上。

系统诊断后获得的有用信息可以帮助车辆的维护。维修人员可以使用原车专用仪器读取故障码,快速定位故障,方便车辆维修,减少人工诊断时间。

由于早期厂家不同OBD因此,为了统一标准,美国汽车工程师协会(SAE,Society of Automotive Engineers)1988年制定了OBD-II标准。OBD—II实汽车尾气排放进行实时监测的标准检测程序和严格的排放针对性。

作为一个监测尾气排放的系统,OBD随着车辆各种传感器和电子化程度的提高,其控制范围逐渐扩大,OBD将监控功能纳入自己的管辖范围。现在我们来谈谈OBD一般都会用OBD界面这个词,因为我们只能在车辆上看到系统的传输界面,但它实际上是整个车辆控制系统的集合。

六 OBD使用模拟器

在调试汽车仪表盘时,需要使用汽车模拟器。
淘宝网上买的OBD模拟器包括部分:模拟汽车ECU主板,OBD分析仪,OBD诊断仪。

汽车ECU主板模拟、转速、油量、故障码等数据;OBD分析仪分析CAN数据,(各种协议分析);诊断仪用于收发命令、设置和接收命令和数据。

仪表板APP开发完成后,在开发板上运行,然后链接CAN总线,通过调节 汽车ECU主板的各类参数,结果就显示在仪表盘上。

APP见上一章节<QT3D实现汽车仪表盘>

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