浅谈汽车CAN总线在汽车检测技术的应用

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摘要:为了提高汽车检测设备数据传输的实时性和可靠性,给出了以can总线技术为基础,利用独立CAN控制器SJA1000及嵌入式控制器组成汽车检测线各单元的核心控制器方法,其检测系统具有很高的实时性和非破坏性,与传统方法相比明显提高了数据采集系统的性能和检测速度。

关键词:汽车工程；汽车检测；CAN总线；SJA1000

中图分类号：F407.471 文献标识码：A 文章编号：

1  CAN总线特点CAN总线是德国Bosch公司为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而应用开发的一种串行数据通信协议。CAN总线与一般的网络区别在于:它是一种专门用于工业自动化领域的总线型通信网络,不同于以太网等信息管理用网络,主要特点如下：

1)实时性强  CAN总线采用非破坏性总线仲裁机制,一旦发现与优先级更高的总线设备同时发送数据而自己的通信受阻,就会马上停止发送数据,高优先级的数据可在134μs内得到传输。

2)可靠性高 对每一帧数据都具有CRC校验措施,并能够识别错误和自动重发,保证了所传数据的正确性和完整性。

3)抗干扰性强  CAN总线适用于在汽车强电磁干扰环境下远距离基于CAN总线的汽车检测技术研究实时数据的传输,传输距离小于40 m时,数据传输速率可达1 Mb/s。

4)通信方式灵活 可实现多主工作方式,总线上任意节点均可以在任意时刻主动地向总线上发送信息,可以不分主从.对总线增减节点时不会影响系统正常工作,传输介质可为双绞线、同轴电缆或光纤。

5)使用简单方便 许多CAN控制器芯片如SJA1000,8XC592等实现了CAN物理层及数据链路层的大部分工作。用户只需做两件事:对CAN控制器进行初始化和对CAN总线上的数据进行收发操作。基于CAN总线的汽车检测控制系统可以解决现有RS232、打印口等通信系统的传输速率慢、抗干扰性差、易出现乱码等缺点。而且创建与汽车内部网络系统的通信平台,以解决汽车与检测互通信息的前瞻问题。

2 汽车检测线测控系统整体设计汽车综合性能检测站测控系统由一个数据处理网络系统、一个总控系统和4个工位系统组成,其中一个总控系统和4个工位系统称为现场总线网络系统.数据处理网络系统与总控系统通过一台NT服务器进行连接。

3 自带CAN接口的模块设计

CAN接口模块是由8位的微处理器89C58、独立CAN通信控制器SJA1000和CAN总线收发器82C250以及相关的接口模块组成的实时多务的嵌入式控制系统。它实现CAN总线的通信协议以及相关功能,可以分成3个部分:

(1)总线接口部分,包括总线收发器和总线控制器,这部分对于所有CAN总线智能模块都是相同的；

(2)与传感器及执行机构与单片机的接口部分,不同的接口将各单元分成不同的类型；

(3)将前两部分连接成一个有机系统的微控制器及其接口部分。

4 应用情况及效果

基于CAN总线的汽车检测系统由4个工位组成。网络使用了屏蔽双绞线,连线长为100 m,传输速率为125 kb/s。实践证明,把CAN总线技术应用到汽车检测线以后,该系统通信可靠、性能稳定,取得了良好的经济效益和社会效益,其主要表现在如下几方面。

 1)由于CAN总线的开放性,可随意增设工位,使整个系统具有了良好的扩展性。

2)由于系统采用了CAN总线,通过屏蔽双绞线连接各处分散的独立设备,而且嵌入式控制器代替原工位机的工控机,与以前不使用CAN总线技术相比,可以节省项目经费。

3)传输距离小于50 m时,数据传输速率可达1 Mb/s,提高检车效率。

4)总线上某个设备出现故障,不会导致整个系统的瘫痪,仍可维持其余设备的正常运行,检修时只需断开故障设备即可,提高了系统的整体可靠性。

5 结束语随着汽车制造业和交通运输业的迅速发展,汽车已成为当今社会不可缺少的交通运输工具。把CAN总线技术应用在汽车检测线上,不仅提高汽车性能检测的速度,而且在设计、安装、调试、运行到维护等多个环节上节省开支。因为现代汽车大部分都已采用CAN总线方式,所以检测线也采用CAN总线方式有利于从汽车上直接获取其故障信息,使得标准化故障诊断成为可能。

参考文献

[1] 邬宽明.现场总线应用选编1.北京:北京航空航天大学出版社,2003

[2] 邬宽明.CAN总线原理和应用系统设计.北京:北京航空航天大学出版社,1996

[3] 张建俊.汽车检测与故障诊断技术.北京:机械工业出版社,2001