基于SAEJ1939協(xié)議的發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究.pdf

1、本文通過(guò)研究發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的控制原理，綜合考慮發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表測(cè)試界面的可擴(kuò)展性和在工程上的開(kāi)發(fā)成本，提出了一種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)選用了由Freescale公司生產(chǎn)的性?xún)r(jià)比極高的16位MC9S12DP256B單片機(jī)作為發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集層的主控制器，以NI公司開(kāi)發(fā)的Labview軟件作為上位機(jī)數(shù)據(jù)圖形化顯示界面的開(kāi)發(fā)平臺(tái)，完成了基于CAN總線(xiàn)的數(shù)據(jù)通信協(xié)議的發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)在實(shí)

2、驗(yàn)室對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的模擬量信號(hào)、脈沖量信號(hào)和開(kāi)關(guān)量信號(hào)等的采集，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確顯示，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
　　本文基于CAN總線(xiàn)協(xié)議（包括物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層協(xié)議）的數(shù)據(jù)通信原理，特別是對(duì)CAN總線(xiàn)應(yīng)用層SAEJ1939協(xié)議的相關(guān)部分進(jìn)行了合理的規(guī)范，實(shí)現(xiàn)了對(duì)CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)的精確收發(fā)，在此基礎(chǔ)上對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了開(kāi)發(fā)和研究。本文的主要研究工作如下：
　　1.本文針對(duì)該發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表數(shù)據(jù)采集

3、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，通過(guò)對(duì)傳感器型號(hào)、前置處理電路、電源供電電路、CAN智能節(jié)點(diǎn)電路和單片機(jī)控制單元等組成部分的理論基礎(chǔ)及芯片的技術(shù)特性進(jìn)行分析，完成了以MC9S12DP256B單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集層硬件電路原理圖的繪制和雙層PCB板的設(shè)計(jì)；應(yīng)用C語(yǔ)言對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的采集層和數(shù)據(jù)傳輸層在CodeWarrior的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下進(jìn)行了軟件開(kāi)發(fā)；通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室對(duì)電路板的軟硬件進(jìn)行聯(lián)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)主要信號(hào)的精確采集；
　　2.本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)

4、場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議進(jìn)行研究，選定了高性能、高可靠性、實(shí)時(shí)性的CAN總線(xiàn)作為發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的通信總線(xiàn)，以車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)串行通信和控制協(xié)議SAEJ1939協(xié)議作為其應(yīng)用層的通信協(xié)議；論文通過(guò)對(duì)CAN總線(xiàn)初始化、收發(fā)數(shù)據(jù)優(yōu)先級(jí)和波特率等相關(guān)寄存器進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)了對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)采集數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸；
　　3.本文考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)多任務(wù)、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，采用具有良好圖形化界面的Labview軟件作為上位機(jī)顯示系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)對(duì)上位