基于CAN總線的汽車大容量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)在汽車上的大量運用，汽車數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)測成為汽車研發(fā)、生產(chǎn)和駕駛過程中的重要環(huán)節(jié)。通過對汽車數(shù)據(jù)的采集與分析，能夠?qū)ζ嚥考墓收线M行預(yù)防與排除；能夠了解用戶的駕駛習(xí)慣，提供駕車輔助和危險提醒；能夠?qū)ζ囄恢门c車身關(guān)鍵信息進行監(jiān)測，獲取汽車運行狀況。在國家863項目“雙離合自動變速器產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)”的支持下，研究了基于CAN總線的汽車大容量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①根據(jù)雙離合自動變速器(DC

2、T)實驗要求，分析了汽車大容量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)的基本需求、擴展需求和應(yīng)用軟件需求，提出了該系統(tǒng)的設(shè)計方案。該方案包括終端、無線網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件三部分。其中，終端從汽車CAN總線采集實時數(shù)據(jù)并校驗存儲，同時將關(guān)鍵數(shù)據(jù)壓縮后發(fā)送到無線網(wǎng)絡(luò)；無線網(wǎng)絡(luò)分為無線傳感網(wǎng)絡(luò)和運營商網(wǎng)絡(luò)，為數(shù)據(jù)提供無線傳輸?shù)耐?；?yīng)用軟件通過無線接口或USB獲取并處理數(shù)據(jù)，同時對汽車進行監(jiān)測。②設(shè)計了終端系統(tǒng)的硬件與軟件方案，包括終端硬件選型、處理器軟件設(shè)計、CAN數(shù)

3、據(jù)采集軟件設(shè)計、數(shù)據(jù)存儲軟件設(shè)計和USB數(shù)據(jù)傳輸軟件設(shè)計。針對傳統(tǒng)通過傳感器進行數(shù)據(jù)采集可靠性低的問題，設(shè)計了數(shù)據(jù)接收策略和自定義數(shù)據(jù)幀組織方法，保證了數(shù)據(jù)的實時性和可靠性；針對存儲地址掉電易失的問題，設(shè)計了基于LPC1768和STC89C52的主協(xié)處理器模式，利用閃存(NAND Flash)和RAM進行備份存儲，以保證存儲地址的正確性。③針對汽車數(shù)據(jù)在大容量NAND Flash存儲過程中存在壞塊的問題，提出了自適應(yīng)錯誤檢查和糾正算法(

4、ECC)，設(shè)計了壞塊管理、數(shù)據(jù)精確定位方法，解決了數(shù)據(jù)因?qū)懭雺膲K而出錯的問題，保證大容量數(shù)據(jù)存儲的正確性。針對汽車數(shù)據(jù)量大和無線傳輸帶寬受限的矛盾，提出了一種自定義幀格式數(shù)據(jù)的無損壓縮方案，在保證傳輸有效性的情況下降低了無線傳感網(wǎng)絡(luò)功耗和運營商網(wǎng)絡(luò)流量資費，更適合自定義幀格式汽車數(shù)據(jù)的壓縮。④設(shè)計了系統(tǒng)應(yīng)用軟件，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)導(dǎo)出、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、波形顯示、地圖定位等功能，可用于分析汽車數(shù)據(jù)和監(jiān)測汽車位置、車速等關(guān)鍵信息。⑤將開發(fā)的基于CAN總線