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汽车CAN总线数字组合仪表设计

汽车CAN总线数字组合仪表设计
汽车CAN总线数字组合仪表设计

2010年(第32卷)第1期

汽车工程

AutomotiveEngineering2010(V01.32)No。1

汽车CAN总线数字组合仪表设计木

2010019

曹晓琳1,王登峰1,车晓镭1,倪莹祥1,阮邵范2,宋连彬2

(1.吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春130022;2.四平慧宇仪表电气有限公司,四平136001)

[摘要】设计了CAN总线、步进电机驱动、液晶显示驱动和挡位与警示灯控制等仪表核心电路模块,完成了整个组合仪表硬件的研发,并编制了仪表的控制软件。检测结果表明,仪表指针指示正确、稳定,里程、报警和挡位显示准确。

关键词:汽车;CAN总线;数字仪表;设计

DesignofCANBus—basedAutomotiveDigitalClusterInstrument

CaoXiaolinl,WangDengfen91,CheXiaoleil,NiYingxian91,RuanShaofan2&SongLianbin21.埘讯University,State研LaboratoryofAutomotiveDynamicSimulation,Changchun130022;

2.脚f昭HuiyuElectricInstrumentCo.,Ltd.,S/p/ng136001

[Abstract]Thecorecircuitmodulesofinstrumentaredesigned,includingmodulesforCANbus,steppermotordrive,liquid-crystaldisplaydriveandgearpositionindicator/alarmLEDscontrol,SOthehardwareandsoft?waredevelopmentofthewholeclusterinstrumentarecompleted.Thetestresultsshowthatthepointersofinstrumentindicatecorrectlyandstably,andthemileage,gearpositionandalarmLEDsdisplayaccurately.Keywords:vehicle;CANbus;digitalinstrument;design

日IJ舀

汽车仪表是汽车工作状态的信息显示中心,是驾驶员与汽车进行信息交流的平台,是保证汽车安全行驶的关键零部件之一…。近年来随着微电子技术、控制技术、网络通信技术的发展,CAN总线协议在车载电控系统中得到了广泛应用,因此汽车仪表可通过CAN总线直接在总线网络上读取所需的输人信号,无须专门布置传感器,从而可使汽车仪表系统得到大大简化,同时也显著降低了仪表的成本。因此,将CAN总线通信应用于汽车仪表已成为发展的必然趋势¨。-。

作者将CAN总线技术应用于汽车数字式组合仪表的开发,使仪表所需的发动机转速、车速、水温、挡位、警示信息等主要显示信号均通过其它车载电控系统的CAN协议接口直接读取,避免现有汽车数字式仪表每个信号均采用传感器到仪表点对点的信号获取与传输方式带来汽车线束多、质量大、故障率高的不足,减少了传感器和汽车线束的数量,降低了仪表成本,提高了系统工作可靠性。设计研制出了CAN总线数字仪表样品,并进行相应的试验验证。

1硬件设计

根据CAN2.0协议,采用4路CAN总线信号,可从CAN总线上接收到来自整车其它电控单元(ECU)的CAN信号,将标识符为240H的数据帧定义为发动机故障、制动器ABS故障、电瓶电量低和安全带未系等4个报警灯;标识符为280H的数据帧定义为转速表和水温表;标识符为2COH的数据帧定义为车速表和里程表;标识符为300H的数据帧定义为挡位信号。

硬件电路以飞思卡尔公司的MC9S12HZ256为

牵吉林省汽车产业发展专项基金(2006003)和长春市科技支撑计划项目(08KZl4)资助。

汽车美容类型(一)汽车/用品/配件/改装/摩托

●汽车美容之车表护理:无水洗车、泡沫精

无水洗车https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/26.html

致洗车、全自动电脑洗车、中性环保蜡水精细洗车,底盘清洗,漆面圬渍处理、漆面飞漆处理、新车开蜡、氧化层去除、漆面封蜡、漆面划痕处理、抛光翻新、金属件增亮、轮胎增亮防滑、玻璃抛光、轮毂清洁处理、外饰条清洗、发动机外部美容、划痕快速修复、汽车漆表的沥青、焦油的去处、顶蓬去污翻新处理、汽车玻璃防雨防雾处理

https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014480.html

●汽车美容之内饰翻新:顶棚清洗、车门衬板清洗、仪表盘清洗护理、桃木清洗、丝绒清洗、地毯除臭、塑料内饰清洗护理、真皮座椅清洗、全车皮革养护、全车桑拿、空调风口清洗、座套坐垫清洗、行李箱清洁护理、全车吸尘处理

●汽车美容之高级美容:漆面封釉、漆面镀膜、汽车桑拿、底盘装甲、臭氧消毒、划痕修复、专业真皮修护、内室干洗等。https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014481.html

汽车美容类型(二)https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014648.html 现代汽车美容服务大体上可分为车身美容、内部美容、漆面处理、汽车防护和汽车精品等几部分。

1.车身美容https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50018708.html

车身美容主要包括高压洗车,除锈、去除沥青、焦油等污物,上蜡增艳与镜面处理,新车开蜡,钢圈、轮胎、保险杠翻新与底盘防腐涂胶处理等项目。经常洗车可以清除车表尘土、酸雨、沥青等污染物,防止漆面及其他车身部件受到腐蚀和损害。适时打蜡不但能给车身带来光彩亮丽的效果,而且多功能的车蜡能够无微不至地呵护爱车,可以防紫外线、防酸雨、抗高温及防静电。https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014477.html

2.内部美容http://www.taobao4

https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50018772.html

内部美容主要分为车内美容、发动机美容、行李箱清洁等内容。其中车内美容包括仪表台、顶棚、地毯、脚垫、座椅、座套、车门衬里的吸尘清洁保护,以及蒸汽杀菌、冷暖风口除臭、车内空气净化等项目。发动机美容则包括发动机冲洗清洁、喷上光保护剂、

做翻新处理、三滤清洁(指的是燃油滤清器、机油滤清器、空气滤清器)等项目。

3.漆面处理https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014482.html

漆面处理服务项目可分为氧化膜处理、飞漆处理、酸雨处理、漆面划痕处理、漆面破损处理及整车喷漆。漆面处理不仅能使爱车永保“青春”。还能复原您不慎造成的划痕及破损。更好地保护车身,使汽车保值。https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50018720.html

4.汽车防护

汽车防护的项目包括贴防爆太阳膜、安装防盗器、安装静电放电器、安装汽车语音报警装置等。汽车防护虽然对汽车的美观不产生直接影响,但却能很好地呵护爱车。https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014537.html

5.汽车精品

汽车精品是汽车美容的点睛之处,也是一种汽车生活文化的体现,它致力于把汽车营造成一个流动的

生活空间,诸如车用香水、蜡掸、护目镜、把套、坐垫等。汽车精品带给人们的是一种贴身的关怀。

https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014479.html

一分功夫一分精彩。美丽的背后绝不仅仅是追逐时尚的冲动,更多的是对另一种物质文化的把握。

https://www.wendangku.net/doc/964522811.html,/list.php/50014666.html

2010(V01.32)No.1曹晓琳,等:汽车CAN总线数字组合仪表设计?87?

核心,系统框图如图1所示。

际蕊可厮

摆H一

。’‘。。。。。。。。。。一

。MCgS12HZ256

副艄TJAl050AN收发器

转速表Il车速表II水温表|I油量表电源H各种报警灯¨模拟量输入

图1CAN总线仪表硬件模块总体框图

仪表有车速、发动机转速、水温和油量4个显示表头,1个LCD液晶信息显示窗口,根据仪表信号来源,其输入信号可分为CAN总线信号和模拟信号两类,其中挡位、车速、发动机转速、水温、报警信号以及LCD显示信息等CAN总线信号通过CAN收发器TJAl050送人MC9S12HZ256;而油量信号则作为模拟量直接输入MC9S12HZ256。

输出信号主要包括LCD显示信息、转速、车速、水温和油量信号。采用6345芯片将MC9S12HZ256的串行输出转换为并行输出,通过它控制挡位灯以节省I/O端口。

汽车仪表整体设计时考虑了电磁兼容性和电源设计问题。在兼容性方面,电路设计以及布线结构设计采取了提高仪表样机电磁兼容性的措施。电路设计包括选择电子元件、电路结构、采用干扰抑制技术的方案以及确定合理的连线和接地方法。布线结构设计主要包括连线和接地方法、布线方式、不同电路的电磁屏蔽隔离以及抗干扰规划、结构类型、材料选用和材料接触腐蚀等HJ。

电源方面,由于它不仅为仪表供电,而且也是防止电源干扰并让仪表稳定工作的重要前提,通过稳压电源抑制电压波动幅度,以保证仪表工作的稳定性。因此采用抗干扰性较好的电压分级转换、分模块供电方式。

1.1CAN总线模块电路设计

采用MC9S12HZ256芯片的MSCAN模块完成数据链路层连接,采用TJAl050高速CAN收发器完成物理层连接。由于MSCAN模块只能完成CAN数据的协议转换,故从芯片Tx引脚输出的信号和从Rx引脚输入的信号只是单线的串行信号。而CAN总线采用CANH和CANL,分别传递两个互补的差分信号,以便降低噪声干扰,所以CAN总线入口处须采用CAN收发器完成信号转换。CAN收发器在

CAN节点1CAN节点2CAN节点3

图2CAN节点连接示意图

CAN收发器TJAl050,将MSCAN模块发送端引脚(TXCAN)的统一异步串行收发器信号(UART)转换为实际总线的互补差分信号,并把CAN总线上的差分信号转换为接收端引脚(RXCAN)的单线串行信号。

1.2步进电机驱动电路设计

仪表总成中的车速表、发动机转速表、水温表和油量表均采用步进电机驱动。硬件设计时只须用引线将单片机与步进电机连接即可。图3为步进电机驱动电路原理图,MI、M2、M3和M4分别驱动车速表、转速表、电压表和油量表,是每个步进电机工作在双全桥模式时的硬件电路连接方法,由两个脉宽调制(PWM)通道控制步进电机。通道X控制线圈0,通道x+1控制线圈1。工作中根据步进电机的原理,通过控制脉冲个数控制角位移量来实现指针的准确定位。

MIMOTROSTEPM2MOTRoS.IEP

墨垫⑩墨垫①

M2C1PnMOClMn

—M2C1MJ&iQ盟P—J

M3MOTROSTEPM4MOTROSTEP

出④遄兰④

¥≥£!丛n丛!g!丛n

№£l£J丛!£!£J

17

18

19

20

2l

22

23

24

M(COM,MOCOSM巾UO

、IOCOP,‘MOCOSP.。PUl

MOCl卜Lnl0SINhLPU2

N10ClpAIOSINP,‘PU3

卜IlC0~iA¨COSM,伊U4

NilC0p、nCOSPPU5

MlClMjMlSIN~量’PU6

MlClP,MlSrNⅣPU7

M2COK翻Ⅵ2CoSM礓飞,O

、12COPM2COSP卞Vl

、12cl卜仆12SIm仰V2

、12ClP’~i2SINRPV3

M3COM:M3COSM巾V4

M3COp、13COSP中V5

M3Cl卜t仉13SlNhI,PV6

~BClH、13SINP4PV7

图3步进电机驱动电路原理图

黼翟黜

糕噩器

?88?汽车工程2010年(第32卷)第1期1.3里程表液晶驱动模块电路设计

MC9S12HZ256芯片有一个专用的液晶显示屏

驱动模块,共可驱动28个前板电极(段电极)和4个

后板电极(公共电极)。选用FP0~FP21共22个段

电极和BPO—BP3共4个公共电极,故可显示88个

不同的“段”。液晶显示屏采用4×22共有88段的

段式显示屏,显示屏共有26个电极,其中有4个背

板电极(公共电极)和22个前板电极(段电极),各

段定义见图4。其功能是显示总里程和相对里程,

其中第l行位置l、2、3、4、5、6显示总里程,第2行

位置7、8、9、10、11显示相对里程。当SERVICE显

示时,位置11显示不同的数字,用于表示不同的服

务。kmiles可以根据不同的组合显示km或者miles。位置10处有一条斜线,通过斜线的有无可以切换两个不同的相对里程。图5为显示全部段的演示。

图4液晶屏各段定义

图5显示全部段的液晶屏

1.4指示灯和挡位的电路设计

仪表上的许多信息与警示信号都由发光二极管显示,每个发光二极管都需要一个I/O端口控制,但由于MC9S12HZ256芯片的L/O端口数量有限,故采用2个包含8位移位寄存器的p.PD6345芯片与MC9S12HZ256芯片的串行外围设备接口(SPI)通信,利用3个引脚扩展后控制16个发光二极管,如图6所示。上面的t.LPD6345控制6个发光二极管,分别为自动挡指示灯、驻车灯、倒车灯、空挡灯、自动挡开和手动挡开;下面的斗PD6345控制1个7段式数码发光二极管,用于显示挡位。图7为laJaD6345

图6指示灯和挡位的电路原理图

2软件设计

CAN总线仪表控制

软件的设计采用模块化思

想。根据汽车仪表的功能

以及硬件结构,将软件功

能分为CAN收发模块、车

速表模块、转速表模块、水

温表模块、油量表模块、液

晶显示模块、挡位模块和

报警信号模块。

主程序相当于操作系

统,分为前台任务和后台

任务。主程序的主要功能图7点亮各挡位指示灯是先将软件的各个模块初

始化,然后进入轮询模式,循环调用每个模块的功能。对仪表上的4个步进电机实时性要求较高,故采用实时中断来控制步进电机。主程序流程如图8所示。

按照上述流程,文中用C语言设计了汽车CAN总线仪表的主程序框架。在后台程序中任务1至任后台前台

2010(V01.32)No.1曹晓琳,等:汽车CAN总线数字组合仪表设计?89?

务n分别为仪表上的功能模块函数,每个函数可完成相应的动作。在前台程序中完成对步进电机新变量的赋值,并调用步进电机驱动函数执行新变量。

3测试验证

目前尚没有现成的CAN总线仪表的离线测试系统可用,为对所开发的汽车总线仪表性能进行检测,以M68KH912DP256芯片为核心搭建了CAN总线仪表测试平台,与CAN总线仪表组成CAN总线通信网络如图9所示,该平台能够发出CAN总线仪表所需CAN驱动信号和模拟信号,从而实现对CAN总线仪表性能的检测验证,测试平台采用实车仪表对其进行标定。

图9CAN总线仪表测试系统

图10为测试平台与CAN总线仪表间信号传递流程图,控制信号由上位机的COM端口发出,通过RS232串行总线将命令传递给MC9S12DP256芯片,产生的CAN总线信号通过CAN收发器传递给汽车仪表的CAN收发器,经过MC9S12HZ256芯片的处理最终显示。

图10CAN总线仪表测试信号传递过程图CAN仪表的i贝4试验证项目及结果见表1。试验结果表明,文中所设计的总线仪表能够可靠接收到发动机、变速器、制动系统和车身等部件的控制单元所发送的CAN总线数据帧。此外,验证中采用滑动变阻器产生不同的电压值作为测试模拟信号输入,可观察到油量表指针随输入量发生变化;车速、发动机转速、水温和油量指针显示正确、稳定,里程、报警

和挡位显示准确,从而验证了所开发CAN总线数字

仪表功能的正确性。

表1CAN总线仪表测试项目

CAN协议

模块

占用字数/

标识符Bit

总线数据实际显示

lOx40发动机故障灯亮

l0∞lABS故障灯亮240H报警灯

40xAA

制动器、安全带、电瓶、

发动机报警灯同时亮

转速表80x7F4000r/min280H

水温表8Ox7F水温中等

车速表13O’曲3E8100km/h2COH

里程表200x646464657930

0】【0l1挡

O】(022挡

O们33挡300H挡位l0x04自动挡

Ox05倒挡

Ox06空挡

0如叮驻车挡

4结论

以飞思卡尔公司的MC9S12HZ256芯片为核心开发设计了基于CAN总线的汽车数字组合仪表,设计了CAN总线、步进电机驱动、液晶显示驱动和挡位与警示灯控制等仪表核心硬件电路模块,并编制了仪表的控制软件。通过对所开发仪表的测试表明,采用CAN总线数字控制技术后提高了仪表综合控制的准确性,增强了数据传输的实时性,并有效减少了仪表板与其它车载电子设备间通信用电缆和接插件的数量,达到了减少线束、降低车身质量、实现数据信息共享的目的,且系统便于维护和扩展,仪表性能满足设计要求,有较好的推广应用前景。

参考文献

[1]王绍光,夏群生,李建秋.汽车电子学[M].北京:清华大学出版社,2005.

[2](法)胡思德(DanielROUCHB).汽车车载网络(VAN/CAN/LIN)技术详解[M].北京:机械工业出版社,2006.

[3]吴浩硅.汽车电子控制技术和车内局域网[M].北京:电子工业出版社,2003.

[4]江思敏.PCB和电磁兼容设计[M].北京:机械工业出版社,2006.

[5]StevenFBarrett,DanielJPack.EmbeddedSystemsDesignandApplications

withthe68HCl2andHCSl2[M].PublishingHouseofElectronics

Industry,2006.

汽车CAN总线数字组合仪表设计

作者:曹晓琳, 王登峰, 车晓镭, 倪莹祥, 阮邵范, 宋连彬, Cao Xiaolin, Wang

Dengfeng, Che Xiaolei, Ni Yingxiang, Ruan Shaofan, Song Lianbin

作者单位:曹晓琳,王登峰,车晓镭,倪莹祥,Cao Xiaolin,Wang Dengfeng,Che Xiaolei,Ni

Yingxiang(吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春,130022), 阮邵范,宋连彬,Ruan

Shaofan,Song Lianbin(四平慧宇仪表电气有限公司,四平,136001)

刊名:

汽车工程

英文刊名:AUTOMOTIVE ENGINEERING

年,卷(期):2010,32(1)

被引用次数:0次

参考文献(5条)

1.王绍光.夏群生.李建秋汽车电子学 2005

2.胡思德汽车车载网络(VAN/CAN/LIN)技术详解 2006

3.吴珪浩汽车电子控制技术和车内局域网 2003

4.江思敏PCB和电磁兼容设计 2006

5.Steven F Barrett.Daniel J Pack Embedded Systems Design and Applications with the 68HCl2 and HCSl2 2006

相似文献(10条)

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CAN总线广泛应用于汽车上,主要用来实现车载网络各电控单元之间的信息交换,形成车载网络系统.由于CAN总线的技术特点,在当前的汽车总线网络市场上CAN总线占据主导地位.因此,介绍CAN总线的基本工作原理和典型的CAN总线应用实例.然后介绍常用的CAN总线故障诊断设备和常见的汽车CAN总线故障检测思路,并通过案例说明汽车CAN总线故障诊断方法.

2.学位论文曲凤丽汽车网络研究及CAN总线网络拓扑的优化2008

随着现代汽车业的快速发展,汽车电子设备不断增加,汽车综合控制系统更加复杂,传统的点对点控制已经远远不能满足要求,现场总线的出现解决了这个问题。CAN总线则是众多现场总线中最具代表性的一个。CAN总线以其良好的性能,极高的可靠性和独特的设计,广泛应用于汽车电子控制系统中,是唯一一个成为国际标准的汽车局域网,并被公认为最有发展前途的现场总线之一。

本文综合分析了汽车网络的特点,论述了汽车网络协议的分类、发展以及应用现状,总结出汽车网络技术的发展趋势。CAN总线在汽车上的应用将使汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性都上升到新的高度,按汽车局域网发展趋势, CAN总线在中高速网络协议中将持续处于主流地位。

介绍了CAN网络的最大总线长度的主要影响因素,详细讨论了回路延迟和位时钟偏差对CAN总线最大长度的影响,最后还讨论了CAN总线的传输介质,为汽车CAN总线网络的设计和优化提供了参考和理论指导。

描述了一般的网络拓扑结构,进行了汽车的电气系统分析,经过对常见的汽车网络CAN总线应用方案的对比分析,确定了汽车的网络拓扑结构,选择了CAN、LIN和MOST作为网络标准。

在CAN总线网络拓扑结构上提出了将网络节点划分为两个同质网段的多目标优化方法,制定了遗传算法求解策略,并在matlab中编写遗传算法程序实现求解,并将本方法应用于车载网络CAN总线节点拓扑优化并仿真验证了该方法的合理性。

本文确定的汽车网络拓扑方案,以及在CAN总线拓扑结构优化方面所做的研究工作只是汽车网络优化设计中的一个环节。根据要求验证网络延迟是否能够严格保证信号的实时性,进一步结合CAN总线应用层协议进行分析,选择合理的机制提高网络性能,都是需要进一步研究的课题。

3.期刊论文张吉卫.焦学增.武晓明.Zhang Jiwei.Jiao Xuezeng.Wu Xiaoming汽车CAN总线数据记录仪开发-电子

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4.学位论文陈娟基于CAN总线的汽车电动车窗控制系统研究与设计2007

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本文首先综述了当前国内外汽车网络技术的应用和发展状况,分析了CAN网络协议的技术规范,描述了CAN总线的分层结构中的数据链路层和物理层。简要介绍了CAN总线的一些基本概念和基本组织规则,详细阐述了CAN总线的报文、帧格式、错误类型以及检测错误能力。对CAN总线的主要组成器件CAN控制器和CAN收发器进行了选型,并分析了CAN控制器SJA1000和收发器PCA82C250的原理和应用。

其次设计了汽车车窗CAN总线多路传榆系统原理电路图和PCB图,比较了汽车车窗传统供电线路图和多路传输系统电路图的优缺点,给出了具体的实验方案,根据系统硬件原理图制作出了实际数据处理电路板。

然后在CAN总线规范的基础上,按照整体结构进行了CAN总线传输节点的软件设计。对AT89C51微处理器的CPU和SJA1000控制器进行了初始化程序设计,同时设计出了报文的发送和接收处理程序,以及报文的中断处理程序。实验表明CAN总线传榆节点软硬件联合工作稳定,实现了对车窗的开关控制。通过对车窗电机结构特点的分析与测试,提取车窗夹持特征,提出了车窗防夹功能控制策略的解决方案。

最后,对全文进行了总结,指出了本文的不足之处,对后续的研究工作提出了一些建议。

信息2008,24(14)

详细阐述了CAN总线的通信原理,采用P87C591作为微控制器网关,设计了CAN总线的硬件系统以及高低速CAN网络的软件系统.构造了汽车高、低速CAN通信网络,时汽车各个控制系统进行控制.介绍了CAN总线在汽车控制领域的应用.指出CAN总线作为一种极具潜力的控制器局域网在汽车网络系统中有着广阔的应用前景.

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7.学位论文张凤娇汽车前照灯CAN总线多路传输系统的研究与设计2005

随着现代汽车的快速发展,汽车电子设备不断增加,传统的线束已远远不能满足汽车愈加复杂的控制系统,汽车控制局域网CAN总线应运而生,它广泛应用于汽车电子控制系统中,也是唯一一个成为国际标准的汽车局域网。本文以CAN总线为基础,结合51系列单片机技术,研究开发了汽车前照灯的CAN总线多路传输系统。实现了只用两根信号线就可以实现对汽车前照灯的控制,使得传统线束大大简化,可靠性得到了极大提高,有效节约了线束安装空间。

首先综述了当前车上CAN网络技术的现状。CAN以其良好的运行特性,极高的可靠性和独特的设计,不但适合现代汽车各电子控制单元之间的通信

,而且也逐渐扩展应用到其他领域,并被公认为最有发展前途的现场总线之一。CAN总线在汽车上的广泛应用将使汽车的动力性、操作稳定性、安全性、燃油经济性都上升到新的高度。按汽车局域网发展趋势,以CAN为代表的C类网将逐步普及并占据主导地位。分析了CAN总线标准的网络拓扑结构和报文帧格式,并对标准帧和扩展帧进行了比较。介绍了CAN总线的主要技术规范和主要组成器件SJA1000控制器和82C250收发器,分析了SJA1000控制器位速率的计算方法。

其次本文设计了汽车前照灯CAN总线多路传输系统原理电路图和PCB图,比较了汽车前照灯传统供电线路图和多路传榆系统电路图的优缺点,给出了具体的实验方案,根据系统硬件原理图制作出了实际数据处理电路板。

然后在CAN总线规范的基础上,按照整体结构进行了CAN总线传输节点的软件设计。对AT89C51微处理器的CPU和SJA1000控制器进行了初始化程序设计,同时设计出了报文的发送和接收处理程序,以及报文的中断处理程序。实验表明CAN总线传输节点软硬件联合工作稳定,实现了对前照灯的开关控制。 另外,本文利用CAN适配卡实现了两个控制单元与PC机的通信,在PC机上能观察到节点报文的发送和接收,同时能观察到前照灯工作过程波形图,实现CAN总线三个节点构成的一个小网络的数据传输。

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8.期刊论文杨兵.耿仁义国产汽车CAN总线发展-科技创新导报2009(32)

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随着现代汽车技术的日益发展,汽车电子设备不断增加,进而带来汽车综合控制系统中大量的信号需实时交换的问题,传统线束已经远远不能满足这种要求,汽车局域网应运而生。

本文简要介绍了国内外汽车局域网CAN总线的发展现状,详尽地对在当今国际汽车业中应用最广的CAN总线的原理和应用进行了研究、吸收,并充分利用现代电子、计算机、传感测控等方面的技术成果,开发了基于CAN总线的汽车控制系统。

文中针对国产客车车身控制模块的多子系统分别工作、智能化程度低、功能可扩展性差的现状,系统采用现场总线技术(CAN总线),提高了系统先进性与可靠性,用户可以根据不同汽车的具体情况动态地增删节点(CAN监控模块),而无需对硬件作任何的变动。该控制系统由一个主系统节点和一个控制节点组成。此最小系统节点可以完成信号采集、A/D转换等功能,然后通过现场总线将数据传给主节点。系统主节点对各节点采集到的数据进行计算、判断处理后,将结果送往LCD显示,并完成数据的存储保护,同时做出各种控制动作。经试验证明,CAN总线车身控制系统功能达到设计要求。

本系统充分发挥了CAN总线配置灵活性、高可靠性、通信速度快等特点,经过现场调试具有可靠性高、执行速度快、适应能力强,便于安装、使用和维修等优点,并实现了整个系统网络化、智能化和模块化,最终验证了CAN总线在客车通信系统中应用的可行性。

10.期刊论文刘立峰.廖力清.凌玉华.Liu Lifeng.Liao Liqing.Ling Yuhua高低速CAN总线在汽车控制系统中的研

究与应用-上海汽车2005(9)

采用TI公司的TMS320LF2402A作为微控制器兼作网关,构造高低速CAN通信网络,对汽车控制系统进行控制,讲述了CAN总线在汽车计算机控制系统中的应用情况,指出高低速CAN总线网络作为一种极具潜力的控制器局域网,在汽车计算机控制系统中有着广阔的应用前景.对CAN总线和DSP进行了简要介绍.

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《汽车车身结构与设计》基本知识点

《汽车车身结构与设计》 1、车身主要包括哪些部分?答:一般说,车身包括白车身及其附件。白车身通常是指已 经装焊好但未喷涂油漆的白皮车身,主要是车身结构件和覆盖件的焊接总成,并包括前后板制件与车门。但不包括车身附属设备及装饰等 2、车身有哪些承载形式?答:非承载式、半承载式、承载式 3、非承载式(有车架式)车身:货车、采用货车底盘改装的大客车、专用汽车以及大部 分高级轿车都采用非承载式车身,装有单独的车架,车身通过多个橡胶垫安装在车架上,橡胶垫则起到减振作用。非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点: ①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致 自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 4、什么是承载式车身(无车架式)?答:没有车架,车身直接安装在底盘上,主要是 为了减轻汽车的自重以及使车身结构合理化。承载式车身结构的缺点在于由于没有车架,传动的噪音和振动直接传给车身,降低了乘坐的舒适性,因此必须大量采用防振、隔音材料,成本和重量都会有所增加;改型比较困难。 5、汽车生产的“三化”是指什么?答:汽车生产的“三化”是指汽车产品系列化、零部件通用 化、以及零件设计标准化。 6、什么是工程设计?答:汽车工程设计一般需要 3 年以上,而从生产准备到大量投产时 间更长。其中车身的设计所需的周期最长。车身设计首先是按 1:1 的比例进行内部模型和外部模型的设计及实物制作。其次则是车身试验,包括强度试验、风洞试验、振动噪音试验和撞车试验等。 7、轿车底盘有哪三种布置形式?答:轿车底盘有三种布置形式:a:发动机前置,后轮驱 动;b:发动机前置,前轮驱动;c:发动机后置,后轮驱动。 8、什么是汽车驾驶员眼椭圆?答:汽车驾驶员眼椭圆是驾驶员以正常驾驶姿势坐在座椅 上时其眼睛位置在车身中的统计分布图形。 9、什么是 H 点答: H点是人体身躯与大腿的交接点。

基于CAN总线的汽车组合仪表

CAN总线及其特点简介 CAN网络即控制器局域网(Controller Area Network),是德国BOSCH公司为解决现代汽车众多的控制单元、测试仪器之间的实时数据交换而开发的一种串行数据通讯协议,是一种支持分布式、实时控制的串行通讯中线网络。其最大传输速率可以达到 1Mbps(40m),与一般通讯总线相比,CAN总线的数据通讯具有突出的可靠性、实时性和灵活性,是目前使用最广泛的一种汽车网络。 MC9S12H256芯片介绍 属于MOTOROLA旗下HC9S12系列16位控制芯片的一种,基本结构包括:HCS12中央处理器(CPU);两个独立的MSCAN控制器-兼容CAN2.0A/B协议;8通道16位可软件编程控制的定时器;24通道电机控制模块,串行通信接口(SCI)以及32 x 4的LCD控制驱动模块等。这些丰富的资源足以满足作为汽车仪表的ECU对各种数据的处理,CAN报文的接收和发送,以及仪表的驱动等。其内部结构的框架图如图1所示。

图1 MC9S12H256结构图 仪表系统设计 本设计中采用了CAN总线来实现仪表和汽车上其他电子系统信息交流。仪表所需的所有信息均由CAN总线传递,降低了设计的复杂性和布线难度。同时,仪表和整个车身CAN网络连接,形成了一个完整的汽车一体化网络控制系统。 硬件设计 本设计的硬件部分主要包括CAN模块,仪表指针模块,LCD显示模块以及指示灯模块,硬件电路的原理框架如图2所示。

图2 组合仪表硬件部分电路图 CAN通信模块硬件设计 CAN通信模块由MC9S12H256微控制器内置的MSCAN控制器和独立的CAN收发器PCA82C50构成,PCA82C50是Philips公司生产的高速CAN收发器,能适应不同的CAN总线传输速率。CAN通信模块的硬件结构如图3所示。 图3 CAN模块结构图

汽车仪表教学设计

《汽车概论》项目六认识汽车的总体结构 任务四汽车电气——仪表装置 教学设计 易门县职业高级中学武绍元 一、教材分析地位与作用 汽车仪表装置选自机械工业出版社出版的《汽车概论》第六章,第四节。是在学生掌握了汽车发展概况、汽车车标文化和相关汽车VIN代码和汽车的相关参数后引入的新知识。 通过本节课的教学,使学生了解汽车仪表板的主要形式和作用,常见的仪表图标和报警指示灯,熟悉这些图标的含义及工作原理、工作过程及相关的排除方法。使学生初步掌握汽车维护、修理的基础知识;对汽车的基本使用性能及其评价指标有较深的认识. 2、教学目标 (1)知识目标 ①掌握仪表的种类、作用与使用方法。 ②理解电子化仪表的特点 ③学会仪表显示常见故障和相应的排除方法。 (2)过程与方法目标 ①能对汽车仪表和故障指示进行检测、诊断和排除。 ②具备识读和分析仪表的能力 (3)情感态度与价值观目标 ①培养学生实事求是的科学态度,提高学生分析问题和运用知识的能力 ②激发学生学习热情,调动学生的积极性 ③培养学生的合作精神与竞争意识,形成良好的职业素质 3、教学重点、难点 根据教学内容与学情分析,我确定了本节课的教学重点和难点。 教学重点:仪表板上的仪表指示用意 教学难点:相关仪表报警图标的含义及故障排除方法 4、突破重难点的方法 (1)、通过实物演示结合多媒体教学图片,让学生获得直观感受,在教师的引导下有目的地进行学习,实践教学是培养学生实践能力的重要环节,坚持理论与实践相结合,为学生提供了多种有利于加强实践技能训练和创新意识培养。 (2)、学生分组合作探究,并用图片、语言引导学生操作、观察、思考。在研究问题过程中,提倡多种学习方式,使学生成为知识“发现者”、“创立者”,充分激发学生的创造性思维。 (3)、用问题导学,明确知识点。使学生的学习、探索、观察、思考的目标很清楚,很有针对性。充分调动了学生的积极性,真正成为课堂的主人。 (4)、从学生实际出发,以学生已有知识为依托,从易到难,由简到繁,层层深入,步步推进。加强学生的动脑、动手能力,体现技能为先的教学理念。 (5)、教材处理:教材上的教学内容比较笼统、模糊,我有意识的将汽车仪表板作为汽车电气突出重点进行讲解和演示,目的是让学生注意知识之间的联系,体现逻辑的整体性。并让学生感知其实我们所学的知识不是孤立的,以便实现课程的综合性。

智能化汽车组合仪表的设计与实现

? 158 ? ELECTRONICS WORLD ?技术交流 智能化汽车组合仪表的设计与实现 昆明理工大学津桥学院电气与信息工程学院 张兴超 王 陆 导语:随着汽车电子技术的发展,丰富的功能性要求赋予了汽车组合仪表更多的职能。传统汽车组合仪表数字化程度较低,存在采集信息少、显示内容固定且功能单一等缺点。新型智能化汽车组合仪表要求汽车动力系统、整车控制器等电子装置应能够及时、准确地处理车辆的各种状态信息,同时通过CAN 总线将数据发送到网络,并利用组合仪表进行显示。为此,本文提出了一种基于MCU+TFT-LCD 且性价比较高的步进电机式智能化汽车组合仪表的设计方案,并阐述了其硬件结构和软件设计。该系统具有多样性功能,能够达到汽车组合仪表智能化、信息化和图形化的目标;且具有较高的显示和指示精度,能够很好的满足实际应用的需求。 关键词:智能化;汽车组合仪表;步进电机式;MCU+TFT-LCD 1.引言 近年来,中国汽车产业快速发展带动汽车电子产业取得了跨越式的成就。作为汽车的一个重要组成部分,汽车仪表主要用于帮助驾驶人员掌握汽车时时工作状况,及时发现、排除不安全因素和故障,以保证汽车能够安全可靠运行。随着汽车电子技术的发展,汽车组合仪表已从简单的零部件发展到了集多种功能于一体的集成部件型式。汽车行业对其丰富的功能性要求赋予了汽车组合仪表更多的职能。 传统汽车组合仪表数字化程度较低,存在采集信息少、显示内容固定且功能单一等缺点,已很难满足汽车电子装置信息量增加带来的新要求。汽车仪表的数字化、图形化和智能化,要求汽车动力系统、整车控制器等电子装置应能够及时、准确地处理车辆的各种状态信息,同时通过CAN 总线将数据发送到网络,并利用汽车组合仪表进行显示。TFT-LCD (薄膜场效应晶体管液晶显示)具有显示信息丰富、色彩多样且灵活多变等优点,其在车载领域的应用将极大的拓展汽车组合仪表的功能。 通过TFT-LCD 和微控制器的结合使用将促进仪表盘成为汽车的多功能信息显示和控制中心,有利于汽车的美观和维修检测。但全液晶显示仪表也存在价格昂贵、技术复杂及高成本和低可靠性等缺点,这也导致了其在普通车型上安装使用率低的问题。鉴于此,本文提出了一种基于MCU+TFT-LCD 的智能化汽车组合仪表的设计方案。其中MCU 选用NEC 公司的UPD78F0433型单片机用于各类信号的采集处理,TFT-LCD 用于车载信息的显示。通过二者的配合使用,以满足汽车组合仪表信息化、智能化和图形化的要求。 2.系统的总体结构 智能化汽车组合仪表应具有多样性的功能,包括传统仪表的基本功能、车载信息的采集处理和显示、车辆故障警示、报警与提示音的合成以及CAN 总线通信等。这就要求该智能组合仪表除了从传感器直接获取信息外,还具有CAN 总线与车载控制器进行数据交换的能力;能够根据车辆采集信息的数据类型不同,可将信号量分为模拟量、开关量和脉冲量等形式[1]。结合上述要求开发和设计的汽车组合仪表有多种形式,如单片机、DSP 、FPGA 、ARM 等。综合考虑,本文采用MCU+TFT-LCD 的智能化汽车组合仪表设计方案,其整体结构框图如图1 所示。 图1 系统整体结构框图 3.汽车组合仪表的硬件设计 智能化汽车组合仪表的基本显示功能主要由发动机转速、车速、油量、里程和水温等组成。同时还包括左右转向信号、远近光信号、驻车信号、油量报警、水温报警等各类指示和报警信号灯。其中,油量、水温、车速和转速通过步进电机驱动指针进行显示,而里程利用字段式LCD 显示[2]。结合实际应用情况及其功能和特点,系统采用模块化设计思想对汽车组合仪表进行了硬件设计;主要包括电源模块、车速和转速检测模块、油量和水温检测模块、电机驱动模块、数据存储模块以及液晶驱动模块。其硬件结构原理图如图2 所示。 图2 汽车组合仪表的硬件结构原理图 本系统选择NEC 公司的UPD78F0433芯片作为主控芯片,该器件内置LCD 控制器、液晶显示屏驱动器、电源Flash 存储器和看门狗定时器,具有片上调试功能和10位A/D 转换功能,是一款性价比较高的8位微控制器。由点火信号和蓄电池提供系统的工作电源,其操作电压为9-16V ;并通过电源电路的转换为主控芯片提供5V 的工作电压。电源模块的芯片为TLE4275-Q1,其最大耐压值42V 、最大驱动电流450mA 、精度达2%。车速和转速检测模块主要是通过检测两种脉冲信号的不同频率形式来确定汽车的车速和转速。而油量和水温产生的电阻信号具有不同阻值;因此,油量和水温检测模块则可通过检测不同电压值来确定汽车的油量和水温。电机驱动模块选用的芯片为STI6606,该芯片内置CMOS 集成电路、可同时驱动四路微型步进电机,其输入脉冲对应电机输出轴转动角度为 基金项目:云南省教育厅科学研究基金“基于MEMS 传感器的飞行姿态测量系统设计”(项目编号:2015C106Y );“电子式互感器的应用”(项目编号:2016ZZX306)。 (下转第160页)

大众汽车车载CAN总线系统设计

大众汽车车载CAN总线系统设计 摘要:随着汽车电子技术的持续发展,汽车上越来越多的应用电子设备,电子控制设备的联系更加复杂,而汽车的传统电气系统一般都是采用点对点的单一通信,联系较少,因此,庞大的布线系统之间的联系已经无法满足逐渐复杂的汽车控制系统的要求。 本文以大众汽车车载CAN总线车身控制系统为研究对象,介绍了国际汽车电子技术的现状和发展趋势,与目前主流的汽车网络技术相比,本文分析了目前流行的现场总线的性能及特点,研究了CAN总线的汽车车身控制系统。介绍了系统的硬件设计和开发过程。说明了每个节点的作用,说明了每个模块硬件电路结构。介绍了系统的软件设计和开发过程。该论文讲述了CAN通信模块的通信流程。通过本设计,大众汽车车载CAN 总线车身控制系统可以满足现代车身控制的需要。 关键词:车载网络;大众汽车车载CAN总线;车身控制系统

Volkswagen car CAN bus system design Abstract: with the continuous development of automobile electronic technology, more and more electronic equipment used in automobile, electronic control equipment is more and more complex, the relation between the traditional auto electrical system is mostly single point to point communication, connect with each other very few, so lead to the connection between the huge wiring system has far cannot satisfy the requirement of increasingly complex auto control system. Automobile LAN CAN bus, which are widely used in automotive electronic control system, in order to realize intelligent and networked control part provides effective ways and methods. This topic with CAN bus body control system as the research object, mainly to do the summary of a few aspects: introduce the current status and development trend of international automotive electronics technology, more mainstream in today's automotive network technology, a comprehensive analysis of the current popular features and performance of a variety of field bus, the further study of the CAN bus car body control system. Describes the hardware design and development of the system. According to the actual needs of the system, the design of each module of the system is determined. Detailed introduces the system function of each control node, describes the main control chip peripheral circuit, light control circuit, CAN communication module circuit, wiper control circuit, control circuit, window lock motor control circuit, the switch quantity detection circuit, electric rearview mirror control circuit hardware circuit for each module of the structure. Describes the software design and development process of the system. This article introduces the communication process for the CAN communication module. Key words: car network; vw vehicle CAN bus; Body control system;

汽车智能化组合仪表设计及实现-汽车工业论文-工业论文

汽车智能化组合仪表设计及实现-汽车工业论文-工业论文 ——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印—— 摘要:伴随着近年来我国人民生活水平逐渐提高,对于出行的品质也在日益提升。因此,我国也大力发展汽车电子技术,不断丰富和赋予了汽车组合仪表更多功能。现阶段所研发出的汽车智能仪表组合,结合微控制器和CAN总线网络通信技术,使汽车仪表可以与车辆其它电控单元实现信息交互,不仅为驾驶员提供传统仪表所具有的各项数据信息,其显示内容更加丰富全面,更人性化地满足了驾驶需求。本文主要通过对汽车智能化组合仪表的软硬件结构介绍。以期让更多学者了解到这一领域,从而进一步推动我国汽车行业组合仪表的设计与实现的发展。 关键词:智能;组合仪表;设计实现

1绪论 我国科技水平逐渐提高的同时带动了汽车电子技术的发展,近些年来汽车电子技术的应用获得了显著的成效。汽车仪表作为汽车的重要部件之一。它不仅为驾驶员提供行车过程的各种数据,还可以第一时间发现不安全的因素以及不可预料的故障,从而减少事故发生的频率保障驾驶员的安全。近年来国内对汽车电子技术的深入研究,给予了汽车组合仪表更广阔的发展空间和功能拓展。相对于一些传统的汽车组合仪表来说,汽车智能组合仪表采用数字技术、网络技术、模块化设计技术,在实际生产中具有低成本、效率高的优点,在实际应用中满足了驾驶员对舒适度,可视度,多功能便捷性以及安全性能的要求,其技术达到国际同类产品水平,其功能更加强大,数据处理速度更加快速,抗干扰能力更强,图文显示信息更加方便快捷,丰富的内容给人以生动活泼的直观感受。 2系统的总体结构

汽车智能组合仪表它所涉及的功能主要包括传统仪表的基本功能、车载信息的采集处理和显示、故障警示以及CAN总线通信等。这就使得智能组合仪表不光要去通过传感器或者驾驶中的信息,还要使用相关线路和车载控制系统进行数据交换。从而根据车辆信息采取的不同类型来进行模拟量、开关量和脉冲量等形式的分类。争取现阶段我们所开发设计的仪表形式来进行综合测评和考虑。 3汽车组合仪表的硬件设计及软件设计 3.1硬件设计。现阶段我国所研发出的智能汽车组合仪表主要总线式仪表,具有网络管理和诊断功能,根据我国近些年来的调查在实际应用方面车辆的系统采用模板化设计的思想对仪表进行设计。主要包括控制器以及显示屏、电源灯结构。以步进电机驱动指针,通过LED点亮方式、声音提示及屏显方式提示各类信息。指针驱动指针包括车速表里程表,部分仪表水温表、燃油表的依然使用电机驱动指针。灯主要包括:远光灯、近光灯、左右转向灯、雾灯、紧急灯、充电指示灯、安全带未系,安全气囊、限速指示,变速箱故障警告、预

汽车组合仪器仪表

仪表是人和汽车的交互界面,为驾驶员提供所需的汽车运行参数、故障、里程等信息,是每一辆汽车必不可少的部件。 仪表显示的直观与美观使得驾驶不但是代步之必需,也成为舒适生活的一部分,而参数传递的准确与可靠性则直接关系到汽车行驶的安全。 汽车仪表 现代仪表最突出的特点是功能的模块化,通常要组装一块仪表,只需将几个功能模块在定制PCB的基础上联合起来,就可以得到一个完整的系统长安等经济型汽车的指针仪表一般为独立的模块,提示/报警功能由PCB上的小灯泡完成SANTANA系列的指针由印刷电路板上的十字线圈驱动,提示/报警灯全部是发光二极管轿车的仪表板上显示的主要数据、来源及对应显示方式如表1 显示方式 可见目前的汽车仪表尚以机械式为主,通讯方式以线束为主这种模式最大的弊病是过于依赖线束,导致系统复杂随着汽车产业的快速发展,尚有极大潜力的汽车电子市场正日渐受到各大汽车生产商与电子产品供应商的关注,这其中包括尚处于开发实验阶段的清洁能源汽车、目前由日本占据世界市场领袖地位的车载音响设备、前途无量的车载计算机信息终端设备以及形形色色的车内电控单元,如发动机电控单元、ABS、总线、新型电子仪表等对汽车仪表而言,使用电子式仪表板较之传统仪表的优势在于: 硬件功能的软件化 随着微电子技术的发展,微处理器的处理速度越来越快一些实时性要求高,原本由硬件完成的功能,就完全可以通过对微处理器编程来实现。 系统集成度大大提高 在大规模集成电路技术迅速发展的今天,集成电路的密度越来越高,体积越来越小,内部结构越来越复杂,功能也越来越强大随着仪表的部分功能硬件不断地被软件取代,整个系统的集成度也在相应提高本设计是一个基于Freescale单片机的汽车组合仪表板面向的是目前市场上占主流地位的传统汽车,并引用长安车的仪表为模板,目的主要在于实现一个汽车组合电子仪表板的低端方案。 本方案的对象主要包括车速、转速、压力、温度、里程、时间以及一些提示/报警灯信号。 车速表、发动机转速表、油压表、水温表(指针) 里程表(LCD):定时记录车速信号,在行车时间内做数值积分,得到行驶公里数,作为里程保存在用户Flash中定时(1s)对里程数据做累加。 系统设计

汽车仪表板总成造型综述

汽车仪表板总成造型综述 仪表板简称I/P(Instrument panel),是汽车内饰的重要组成部分。 一、造型 仪表板是全车控制与现实的集中部位,仪表板的造型重点是对驾驶员操作区域的设计。现代轿车设计中,绝大多数的操纵开关都是供驾驶员专用的,所以,仪表板造型首先以驾驶员为之对仪表的可视性和对各种操作件的操作方便性为依据。在视觉效果上,仪表板位于市内视觉集中的部位,其形体队成员也有很强的视觉吸引力,应强调其造型的表现效果。 1.仪表板的布置 在不至仪表板是要根据相关标准来选用和确定所有仪表、显示器和主要操纵控制间的位置,此外还要从结构空间进行人机工程验证,其中包括视野性、手、脚活动范围、肘部空间、手伸及界面、按钮区布局等诸多方面。同时,在形体设计时,还要注意仪表板面的反光效果,既要提高仪表的可见度,又要通过表罩的漫反射方法减少炫光,还要防止仪表板上的高光点在风窗玻璃的内表面形成反射影像,以免干扰驾驶员的视觉。必须对仪表板的表面进行消光或亚光处理,已获得舒适安全的驾驶感觉。 仪表板上安装的仪表和各种器件大都来自不同的厂商,涉及时要保证个不同厂商器件的颜色、质感、纹理的统一,还要注意仪表表面、指针、屏显、数字、警示灯、刻度盘等的形体、颜色及灯光效果的统一,这些在方案设计初期都要处理妥当,为后期的细化和局部设计做好准备。

2.仪表板的造型分类 仪表板的器件按其功能一般划分为驾驶操控区、乘用功能区、保安区等几个部分 A区:驾驶员和副驾驶员共用的区域 B区:驾驶员座位操作区 C区:唯有驾驶员操作区 D区;A、B、C区以外的区域 现代汽车的仪表板造型概念以趋于多元化,通过不同的仪表指示区、中置控制区、按键功能区的划分和形体的连接可以组合成多种形式。按照仪表板的大的体面关系和结构分块形式基本可以分为以下几种类型: (1)仪表板上下分块式

汽车车身结构与设计

第一章:车身概论 1.车身包括:白车身和附件。 白车身通常系指已经焊装好但尚未喷漆的白皮车身,此处主要用来表示车身结构和覆盖件的焊接总成,此外尚包括前、后板制件与车门,但不包括车身附属设备及装饰等。 2.按承载形式之不同,可将车身分为非承载、半承载式和承载式三大类。 非承载车身的优点:①除了轮胎与悬架系统对整车的缓冲吸振作用外,挠性橡胶垫还可以起到辅助缓冲、适当吸收车架的扭转变形和降低噪声的作用,既延长了车身的使用寿命,又提高了舒适性。②底盘和车身可以分开装配,然后总装在一起,这样既可简化装配工艺,又便于组织专业化协作。③由于车架作为整车的基础,这样便于汽车上各总成和部件安装,同时也易于更改车型和改装成其他用途车辆,货车和专用车以及非专业厂生产的大客车之所以保留有车架,其主要原

因也基于此。④发生碰撞事故时,车架对车身起到一定的保护作用。非承载车身的缺点:①由于计算设计时不考虑车身承载,故必须保证车架有足够的强度和刚度,从而导致自重增加。②由于车身和底盘之间装有车架,使整车高度增加。③车架是汽车上最大而且质量最大的零件,所以必须具备有大型的压床以及焊接、工夹具和检验等一系列较复杂昂贵的制造设备。 3.承载式车身分为基础承载式和整体承载式。 基础承载式特点:①该结构由截面尺寸相近的冷钢杆件所组成,易于建立较符合的有限元计算模型,从而可以提高计算精度。②容许设法改变杆件的数量和位置,有利于调整杆件中的应力,从而达到等强度的目的。③作为基础承载的格栅底架具有较大的抗扭刚性,可以保证安装在其上的各总成的相对位置关系及其正常工作。④提高材料利用率,简化构件的成型过程,节省部分冲压设备,同时也便于大客车的改型和系列化,为多品种创造了条件。 4.“三化”指的是产品系列化、零部件通用化以及零件设计标准化。第二章:车身设计方法

基于网络化汽车组合仪表的设计

基于网络化汽车组合仪表的设计 组合仪表是汽车的重要组成部件,对于汽车安全行驶至关重要。组合仪表通常是由以下几部件构成:油量表,水温表,转速表,车速表,里程表,照明系统和报警系统等。为了简化电子控制单元之间进行复杂的信息传递和数据交换,汽车网络化技术应运而生。迄今为止,已有多种网络标准,如ISO的V AN、SAE 的J1850和BOSH的CAN等。其中,CAN以起独特的设计,优异的性能和极高的可靠性得到了最为广泛的应用。 标签:CAN总线设计;汽车组合仪表;设计分析 1 基于网络化汽车组合仪表的总体需求及设计 汽车仪表的功能就是获取需要的数据并采用合适的方式显示出来。以前的仪表一般限制在3~4个量的显示和4-6个警告功能,现在新式仪表则达到有约15个量的顯示和约40个警告监测功能。导致仪表显示信息量快速增长的主要原因有以下几方面: ·汽车上的新功能部件不断增加,如ABS、安全气囊、倒车雷达等: ·对汽车行驶中的状态要求更加实时的了解,如胎压、水温、油耗等: ·对汽车各部件的工况要求更加细致的掌握,如灯光、车门、车锁、安全带等。 不同的信息有不同的获取方式和显示方式,目前新式仪表信息获取方式主要有三种: ·通过车身总线传输: ·通过A/D采样转化: ·通过10状态变化获取。 对于显示方式,主要有五种方式:通过驱动步进电机带动指针转动:通过点阵LCD屏显示图形或数字信息;通过段式LCD屏或数码管显示:通过LED灯的开关显示:通过蜂鸣器的不同鸣音指示当前状态。 2 汽车CAN总线组合仪表技术总体设计 2.1 现场总线设计 CAN总线在人类生产活动中使用非常广泛,其代表着汽车总线技术发展的

汽车仪表综合设计

资料范本 本资料为word版本,可以直接编辑和打印,感谢您的下载 汽车仪表综合设计 地点:__________________ 时间:__________________ 说明:本资料适用于约定双方经过谈判,协商而共同承认,共同遵守的责任与义务,仅供参考,文档可直接下载或修改,不需要的部分可直接删除,使用时请详细阅读内容

智能仪器与仪表综合设计 班级:测控1041 姓名: 学号: 指导教师: 撰写日期: 2013年6月7日

摘要 传统的数字电压表对于现在的虚拟仪器所设计的电压表而言,它的外观比较固定,成本较高,还有一定的不可塑性。他在生活中是比较浪费的,我们有很少的机会去使用,但是如果使用就必须购买,所以它的成本对于它的使用来说是一种浪费。而虚拟仪器就不同了,他只需一台电脑或PC机,和一些内部软件的安装与调试就可以起到很好的作用,既经济又实惠,还简单方便、随心所欲,很符合现在人的思想价值观念。 本次课程设计我们利用虚拟仪器软件LabVIEW汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面。随着现代汽车工业和电子技术的发展,汽车中各种系统和机构日趋复杂,汽车行驶和各部分工作状况的信息量显著增加。同时,出于对汽车环保、安全性、经济性、智能化要求的提高,汽车驾驶员需要更多、更迅速地了解汽车运行的各种信息,使得汽车电子仪表向信息显示中心发展,它是驾驶员信息系统重要的组成部分。汽车电子仪表代替传统机械或电气机械式模拟仪表已成为发展的趋向。针对汽车仪表发展的新趋势,本文对国内汽车仪表行业的现状和发展前景进行了概述,针对性的研究了基于MCGS技术而建立虚拟汽车仪表系统的构成,并且系统的给出了一种可行性方案,分别从MCGS软件实现方法、单片机程序实现方法和软、硬件的通信三方面进行了阐述。本文设计出来的汽车虚拟仪表系统可以实现当前速度、温度、油箱存油量、远光灯、雾灯、车门报警等信息的显示。 利用电子显示技术,也就是薄型平面电子显示器技术做成的汽车平面仪表板显示数字及信息,十分清晰明了,它代替了以往采用的模拟显示的车速和发动机转速表等,使驾驶者在开车的同时,仍然可以清楚地看到仪表数字及其他信息的变动。它具有测试反应速度快、指示准确、图形设计灵活、数字清晰、可视性能好、集成化程度高、可靠性强、功耗低等优点。由于没有运动部件,反应快、可靠性高、布置灵活紧凑,并有最佳显示形式。一般除要求汽车仪表耐用、耐振、指示准确、读数方便,以及受温度、湿度的影响小之外,还要求轻巧、舒适、美观并具有较好的互换性。汽车电子仪表恰恰满足了这些要求。

汽车仪表板设计浅谈

汽车仪表板设计简介 一、造型 仪表板是全车控制与现实的集中部位,仪表板的造型重点是对驾驶员操作区域的设计。现代轿车设计中,绝大多数的操纵开关都是供驾驶员专用的,所以,仪表板造型首先以驾驶员为之对仪表的可视性和对各种操作件的操作方便性为依据。在视觉效果上,仪表板位于市内视觉集中的部位,其形体队成员也有很强的视觉吸引力,应强调其造型的表现效果。 1.仪表板的布置 在不至仪表板是要根据相关标准来选用和确定所有仪表、显示器和主要操纵控制间的位置,此外还要从结构空间进行人机工程验证,其中包括视野性、手、脚活动范围、肘部空间、手伸及界面、按钮区布局等诸多方面。同时,在形体设计时,还要注意仪表板面的反光效果,既要提高仪表的可见度,又要通过表罩的漫反射方法减少炫光,还要防止仪表板上的高光点在风窗玻璃的内表面形成反射影像,以免干扰驾驶员的视觉。必须对仪表板的表面进行消光或亚光处理,已获得舒适安全的驾驶感觉。 仪表板上安装的仪表和各种器件大都来自不同的厂商,涉及时要保证个不同厂商器件的颜色、质感、纹理的统一,还要注意仪表表面、指针、屏显、数字、警示灯、刻度盘等的形体、颜色及灯光效果的统一,这些在方案设计初期都要处理妥当,为后期的细化和局部设计做好准备。 2.仪表板的造型分类 仪表板的器件按其功能一般划分为驾驶操控区、乘用功能区、保安区等几个部分 A区:驾驶员和副驾驶员共用的区域 B区:驾驶员座位操作区 C区:唯有驾驶员操作区 D区;A、B、C区以外的区域 现代汽车的仪表板造型概念以趋于多元化,通过不同的仪表指示区、中置控制区、按键功能区的划分和形体的连接可以组合成多种形式。按照仪表板的大的体面关系和结构分块形式基本可以分为以下几种类型:

汽车车身结构与设计期末考试试题

一、名词解释 1、车身:供驾驶员操作,以及容纳乘客和货物的场所。 2、白车身:已装焊好但尚未喷漆的白皮车身。 3、概念设计:指从产品构思到确定产品设计指标(性能指标),总布置定型和造型的确定,并下达产品设计任务书为止这一阶段的设计工作。 4、H点:H点装置上躯干与大腿的铰接点。 5、硬点:对于整车性能、造型和车内布置具有重要意义的关键点。 6、硬点尺寸:连接硬点之间、控制车身外部轮廓和内部空间,以满足使用要求的空间尺寸。 7、眼椭圆:不同身材的乘员以正常姿势坐在车内时,其眼睛位置的统计分布图形;左右各一,分别代表左右眼的分布图形。 8、驾驶员手伸及界面:指驾驶员以正常姿势入座、身系安全带、右脚踩在加速踏板上、一手握住转向盘时另一手所能伸及的最大空间廓面。 9、迎角:汽车前、后形心的连线与水平线的夹角。 10、主动安全性:汽车所具有的减少交通事故发生概率的能力。 11、被动安全性:汽车所具有的在交通事故发生时保护乘员免受伤害的能力。 12、静态密封:车身结构的各连接部分,设计要求对其间的间隙进行密封,而且在使用过程中这种密封关系是固定不动的。

13、动态密封:对车身上的门、窗、孔盖等活动部位之间的配合间隙进行密封,称为动态密封。 14、百分位:将抽取的样本实测尺寸值由小到大排列于数轴上,再将这一尺寸 段均分成100份,则将第n份点上的数值作为该百分位数。 二、简答 1、简述车身结构的发展过程。 没有车身——马车上安装挡风玻璃——木头框架+篷布——(封闭式的)框架(木头或钢)+木板——(封闭式的)框架(木头或钢)+薄钢板——全钢车身——安全车身。 2、车身外形在马车之后,经过了那几种形状的演变?各有何特点? ①厢型:马车外形的发展②甲虫型:体现空气动力学原理的流线型车身③船型:以人为本,考虑驾乘舒适性④鱼型:集流线型和船型优点于一身⑤楔型:快速、稳定、舒适。 3、车身设计的要求有哪些? 舒适、安全、美观、空气动力性。 ①结构强度足够承受所有静力和动力载荷;②布置舒适,有良好的操纵性和乘 座方便性;③具有良好的车外噪声隔声能力;④外形和布置保证驾驶员和乘员有良好的视野;⑤材料轻质,减小质量; ⑥外形具有低的空气阻力;⑦结构和装置措施必须保护乘员安全;⑧材料来源 丰富、成本低,易于制造和装配;⑨抗冷、热和腐蚀抵能力强;⑩材料具有再使用的效果;⑩制造成本低。

汽车CAN总线数字组合仪表设计

2010年(第32卷)第1期 汽车工程 AutomotiveEngineering2010(V01.32)No。1 汽车CAN总线数字组合仪表设计木 2010019 曹晓琳1,王登峰1,车晓镭1,倪莹祥1,阮邵范2,宋连彬2 (1.吉林大学,汽车动态模拟国家重点实验室,长春130022;2.四平慧宇仪表电气有限公司,四平136001) [摘要】设计了CAN总线、步进电机驱动、液晶显示驱动和挡位与警示灯控制等仪表核心电路模块,完成了整个组合仪表硬件的研发,并编制了仪表的控制软件。检测结果表明,仪表指针指示正确、稳定,里程、报警和挡位显示准确。 关键词:汽车;CAN总线;数字仪表;设计 DesignofCANBus—basedAutomotiveDigitalClusterInstrument CaoXiaolinl,WangDengfen91,CheXiaoleil,NiYingxian91,RuanShaofan2&SongLianbin21.埘讯University,State研LaboratoryofAutomotiveDynamicSimulation,Changchun130022; 2.脚f昭HuiyuElectricInstrumentCo.,Ltd.,S/p/ng136001 [Abstract]Thecorecircuitmodulesofinstrumentaredesigned,includingmodulesforCANbus,steppermotordrive,liquid-crystaldisplaydriveandgearpositionindicator/alarmLEDscontrol,SOthehardwareandsoft?waredevelopmentofthewholeclusterinstrumentarecompleted.Thetestresultsshowthatthepointersofinstrumentindicatecorrectlyandstably,andthemileage,gearpositionandalarmLEDsdisplayaccurately.Keywords:vehicle;CANbus;digitalinstrument;design 日IJ舀 汽车仪表是汽车工作状态的信息显示中心,是驾驶员与汽车进行信息交流的平台,是保证汽车安全行驶的关键零部件之一…。近年来随着微电子技术、控制技术、网络通信技术的发展,CAN总线协议在车载电控系统中得到了广泛应用,因此汽车仪表可通过CAN总线直接在总线网络上读取所需的输人信号,无须专门布置传感器,从而可使汽车仪表系统得到大大简化,同时也显著降低了仪表的成本。因此,将CAN总线通信应用于汽车仪表已成为发展的必然趋势¨。-。 作者将CAN总线技术应用于汽车数字式组合仪表的开发,使仪表所需的发动机转速、车速、水温、挡位、警示信息等主要显示信号均通过其它车载电控系统的CAN协议接口直接读取,避免现有汽车数字式仪表每个信号均采用传感器到仪表点对点的信号获取与传输方式带来汽车线束多、质量大、故障率高的不足,减少了传感器和汽车线束的数量,降低了仪表成本,提高了系统工作可靠性。设计研制出了CAN总线数字仪表样品,并进行相应的试验验证。 1硬件设计 根据CAN2.0协议,采用4路CAN总线信号,可从CAN总线上接收到来自整车其它电控单元(ECU)的CAN信号,将标识符为240H的数据帧定义为发动机故障、制动器ABS故障、电瓶电量低和安全带未系等4个报警灯;标识符为280H的数据帧定义为转速表和水温表;标识符为2COH的数据帧定义为车速表和里程表;标识符为300H的数据帧定义为挡位信号。 硬件电路以飞思卡尔公司的MC9S12HZ256为 牵吉林省汽车产业发展专项基金(2006003)和长春市科技支撑计划项目(08KZl4)资助。

QCT 214-1996 汽车、摩托车用组合仪表

前言 本标准是根据全国汽车标准化技术委员会仪表分标委的标准修订计划,对原部标准JB3807一84《汽车用组合仪表基本技术条件》进行修订的。 这次修订变更的主要内容包括:将标准的适用范围扩大到摩托车用组合仪表;明确了组合仪表的基本结构及定义;强调了对组合仪表的外观质量要求;补充了对组合仪表上采用的各种辅件的性能要求;并且,还增加了对组合仪表整体性能的要求。 本标准通过引用各种仪表及辅件的相关标准,使本标准包含这些标准所表述的有关要求,并使本标准的表述得以简化,但是,本标准并不能等同或取代任一被引用的标准,也不是被引用标准的综合。所以,本标准是一单独的产品标准,它与被引用标准之间仅具有相关性。 自实施日起,同时代替JB3807一84。 本标准由机械工业部提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准由东风汽车公司仪表公司负责起草。 本标准主要起草人:董建、陈远平、李俊。 本标准由全国汽车标准化技术委员会负责解释。 中华人民共和国汽车行业标准QC/T 214一1996 汽车、摩托车用组合仪表代替 JB 3807一84 1 范围 本标准规定了汽车、摩托车用组合仪表(以下简称组合表)的定义、要求、抽样、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。

本标准适用于汽车和摩托车用组合表,也适用于仪表板总成。其它机动车用组合表或仪表板总成也可参照执行。 2 引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2423.4一93电工电子产品基本环境试验规程试验Db:交变湿热试验方法 GB/T2423.17一93电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法 GB 2828一87逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查)GB/T 4942.2一93低压电器外壳防护等级 GB 4094一94汽车操纵件、指示器及信号装置的标志 GB 15365一94摩托车操纵指示器及信号装置的图形符号 GB 9328一88公路车辆用低压电缆(电线) GB 6047一85汽车用指针式石英电子钟 GB 4723一92印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板 GB 4724一92印制电路用覆铜箔环氧纸层压板 GB 4725一92印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板 GB 13555一92印制电路用挠性覆铜箔聚酰亚胺薄膜 GB 13556一92印制电路用挠性覆铜箔聚酯薄膜 GB/T l3048一91汽车发动机工作小时表 ZBT 35001一87汽车电气设备基本技术条件 ZBT 36003一86汽车用片式插接件

QCT 214-1996 汽车、摩托车用组合仪表

QCT 214-1996 汽车、摩托车用组合仪表本标准是按照全国汽车标准化技术委员会外表分标委的标准修订打算,对 原部标准JB3807一84《汽车用组合外表差不多技术条件》进行修订的。 这次修订变更的要紧内容包括:将标准的适用范畴扩大到摩托车用组合仪 表;明确了组合外表的差不多结构及定义;强调了对组合外表的外观质量要求; 补充了对组合外表上采纳的各种辅件的性能要求;同时,还增加了对组合外表 整体性能的要求。 本标准通过引用各种外表及辅件的有关标准,使本标准包含这些标准所表 述的有关要求,并使本标准的表述得以简化,然而,本标准并不能等同或取代 任一被引用的标准,也不是被引用标准的综合。因此,本标准是一单独的产品 标准,它与被引用标准之间仅具有有关性。 自实施日起,同时代替JB3807一84。 本标准由机械工业部提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。 本标准由东风汽车公司外表公司负责起草。 本标准由全国汽车标准化技术委员会负责讲明。 中华人民共和国汽车行业标准QC/T 214一1996 汽车、摩托车用组合外表代替JB 3807一84

1范畴 本标准规定了汽车、摩托车用组合外表(以下简称组合表)的定义、要求、 抽样、试验方法、检验规则、标志、包装、运输及贮存。 本标准适用于汽车和摩托车用组合表,也适用于外表板总成。其它机动车 用组合表或外表板总成也可参照执行。 2引用标准 下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标 准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探 讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB/T 2423.4一93电工电子产品差不多环境试验规程试验D b:交变湿热 试验方法 GB/T2423.17一93电工电子产品差不多环境试验规程试验K a:盐雾试验 方法 GB 2828一87逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查) GB/T 4942.2一93低压电器外壳防护等级 GB 4094一94汽车操纵件、指示器及信号装置的标志 GB 15365一94摩托车操纵指示器及信号装置的图形符号 GB 9328一88公路车辆用低压电缆(电线) GB 6047一85汽车用指针式石英电子钟 GB 4723一92印制电路用覆铜箔酚醛纸层压板 GB 4724一92印制电路用覆铜箔环氧纸层压板 GB 4725一92印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板

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