基于CAN總線的汽車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

肖新國

摘 要：近年來，汽車行業(yè)在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中起到了很重要發(fā)推進(jìn)作用，所以由于汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，有關(guān)汽車的電氣控制系統(tǒng)也在隨之更新變化，這些所謂的各種控制系統(tǒng)的不斷變化對我國汽車行業(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)，將控制信號轉(zhuǎn)換為信息流，不僅加強(qiáng)了CAN總線在汽車電氣控制中的作用，而且很大幅度的促進(jìn)了汽車電氣控制系統(tǒng)在使用中的效率。

關(guān)鍵詞：CAN總線 汽車電氣拉制 系統(tǒng)

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

一、對CAN總線進(jìn)行介紹

目前，由于汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，所以總顯得技術(shù)種類也是越來越多，而CAN總線不同于其它種類，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，提高了汽車的信號傳輸效率，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)行信號傳輸?shù)倪^程當(dāng)中經(jīng)常會使用很多種很介質(zhì)，一般比較常見的就是光導(dǎo)纖維和同軸電纜，而且CAN總線控制技術(shù)還能夠通過汽車電氣控制系統(tǒng)來實現(xiàn)數(shù)轉(zhuǎn)換及其零部件的各項操控。對于CAN總線來說，它的控制系統(tǒng)不同于編碼控制系統(tǒng)，而對于數(shù)據(jù)的模塊來說，它主要是通過相關(guān)計算方式來對其進(jìn)行控制。對汽車的控制系統(tǒng)來講，CAN技術(shù)的組要作用就是為汽車電器控制系統(tǒng)提供了一個具有高效率的平臺，這個平臺主要是借助介質(zhì)來對信息進(jìn)行傳輸和處理，汽車本身產(chǎn)生的其他電子設(shè)備之間共同分享，這整體上對汽車的信息利用率上起到了很大的作用。[2]

二、汽車的整體架構(gòu)設(shè)計

在對汽車研究的過程當(dāng)中，通常我們都會對一些生活中經(jīng)常會見到或使用的汽車的相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行分析，將整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分開來說的話就是前、后、左、右四部分，在實際運(yùn)用中對CAN總線技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的時候，應(yīng)該先選擇一個合適的結(jié)構(gòu)，例如星狀的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這當(dāng)中包含的4個節(jié)點(diǎn)，它的主要作用就是要收集節(jié)點(diǎn)周邊的開關(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)會自動分析判斷并將結(jié)果反饋給對應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。而當(dāng)中的這4個節(jié)點(diǎn)在接收到傳輸?shù)男畔⒁院螅偻ㄟ^UART總線傳輸，將傳輸?shù)慕Y(jié)果發(fā)送到其對應(yīng)的模塊當(dāng)中，其主要目的是為了控制汽車電氣的輸出功率。借助CAN總線技術(shù)實現(xiàn)汽車之間電子單元的共享，提高信息的傳輸效率，這對汽車的信息運(yùn)用率能夠有很大的提升。

三、對ECU節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析

通過對汽車的研究我們知道ECU是汽車控制系統(tǒng)中非常重要的一個組成部分，它的主要組成部分是CAN的通信和功率的輸出，在設(shè)計但其控制系統(tǒng)的相關(guān)軟軟件的過程中，要對ECU有一個基本的了解，首先要了解ECU對不同節(jié)點(diǎn)的不同作用，還要對ECU的具體位置進(jìn)行了解，然后根據(jù)我們掌握的情況對ECU進(jìn)行應(yīng)用，在運(yùn)用的過程中，將移植性體現(xiàn)的淋漓盡致。針對當(dāng)前電氣控制系統(tǒng)來說，ECU本身是存在著不同的端口的，第一個是對于功率的承載進(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使用的過程中安全方面進(jìn)行控制。第二個是開關(guān)量的輸出端口，其主要目的是為了輸出開關(guān)量的信息內(nèi)容。第三個是CAN通信接口，為的是保障汽車外圍所有接口的穩(wěn)定性。第四個是電源的輸入口，也是比較重要的一個端口，這是為了整個系統(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)

通過我們對汽車電氣控制系統(tǒng)的研究發(fā)現(xiàn)，在整個控制系統(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、轉(zhuǎn)換、和通信處理，針對軟件結(jié)構(gòu)的不同，我們了解到其實它們之間存在著很大的區(qū)別，例如說：驅(qū)動層的主要目的就是為信息的輸出和輸入進(jìn)行驅(qū)動，轉(zhuǎn)換層的作用也是如此，所以說當(dāng)中存在的不同層面之間的通信是不會互相影響的，每一層的驅(qū)動都是由自身獨(dú)立的進(jìn)行的。同樣，這些驅(qū)動之間的通信也是不同的，因為通信的內(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

結(jié)合以上內(nèi)容，我們發(fā)現(xiàn)，在CAN總線為基礎(chǔ)進(jìn)行汽車電氣控制系統(tǒng)設(shè)計的過程中，要將其中包含的兩個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分開，在整個實驗當(dāng)中，要對整體的ECU進(jìn)行分析和研究，確保整個電氣控制系統(tǒng)對汽車的運(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)計與實現(xiàn)[J].工業(yè)控制計算機(jī)，2017，30（7）：50-52.

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

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