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1、摘要随着欧排放法规的颁布实施，国际对汽车尾气排放也是越来越加的严格，所以降低汽车尾气排放迫在眉睫。然而，只有通过加强对汽车的电子控制管理，这一最经济有效的办法才是适合中国的汽车工业。汽车CAN总线网络是汽车电子控制管理系统中不可获取的重要组成部分。它就相当于一个公共的信号通道，被用来传输各种汽车传感信号。比如动力系统信号，传动系统信号，底盘系统信号，车身系统信号以及执行器信号等一些其他的信号。本课题基于虚拟仪器LabVIEW程序开发的汽车CAN总线仿真软件，不仅能够实现实时监测汽车CAN总线信号，而且还能发送模拟的汽车CAN报文。依据本思路建立的简易、廉价、便携的CAN总线通信仿真软件一方面可
2、以模拟实际汽车当中的各种CAN报文的发送和接收，同时还可以与实际的汽车CAN总线进行通讯，从而通过该仿真软件可以实时的监测到汽车真实CAN网络当中的各种信号并以虚拟的仪表仪器直观的显示出来，从而降低了真实仪表仪器的成本，提高了经济性；另一方面，可以通过该仿真软件作为教学软件，让学生了解CAN总线技术和协议，提高学生对CAN总线网络的认知，同时还可以提高学生们的动手编程能力，从而来提高学生编程的系统构架。关键词：欧，仿真，CAN总线，模型，通信AbstractAs European V emission regulation was published,international require
3、ment about vehicles exhaust gas emission is sharper and sharper.So reducing cars emission is our task what must be done now! And strengthening electric controlling about vehicles is a economic way which is optimal to Chinas car industry.CANBUS net is an indispensable part in cars electric control an
4、d management. It works as common access to transmit variable sensors signals such as dynamic systems signals、transmission systems signals、automobile chassis systems signals、car body systems signals、actuators signals and so on.The issue based on a vehicles CANBUS simulation software developed by LabV
5、IEW programme,not only can monitor cars CANBUS realtime signals, but also can send simulative cars CANBUS message. On account of the idea above, this paper finished a simple、economic and convenient CANBUS communicative simulation software. On the one hand, the software is used to simulate CANBUS mes
6、sage sending and receiving. It can communicate with real cars CANBUS net monitoring cars variable signals in its real CANBUS shown by virtual dashbord which is economic because of lowering the costing of real dashbord. On the other hand,the simulation software can be used in education showing studen
7、ts the skill and deal of CANBUS net, making them know of CANBUS net. And whats more, students programming ability is improving, so is students idea about programming system framework. Key words: European V, simulation, CANBUS， model,communication目 录 1 绪论11.1背景概况11.1.1汽车CAN总线概述11.1.2LabVIEW的概述21.1.3汽
8、车CAN总线仿真软件发展21.2 国内研究现状31.2课题研究的内容和意义31.4 主要工作42 系统的硬件结构52.1 PC机52.2 CAN接口卡53 系统的软件设计73.1 软件系统设计73.2 软件的前面板设计83.3 软件的后面板设计113.3.1 软件设备的打开和关闭123.3.2 CAN总线配置143.3.3 CAN报文组成183.3.3 CAN报文内容组成及发送183.3.4 CAN报文接收及拆分显示213.3.5 CAN报文列表及保存253.3.6 软件后面板总程序图284 测试结果与验证304.1 仿真软件CAN报文的发送和接收测试304.2 集成测试345 突破的技术难点
9、总结37结论与展望38致谢39参考文献40III1 绪论1.1 背景概况1.1.1 汽车CAN总线概述CAN ( Controller Area Network ) 即控制器局域网络。由于其高性能、高可靠性、及独特的设计，CAN越来越受到人们的重视。国外已有许多大公司的产品采用了这一技术。CAN总线技术最初是由德国的BOSCH公司为汽车监测、控制系统而设计的。现代汽车越来越多地采用电子装置控制，如发动机的定时、喷油控制，加速、刹车控制(ASC)及复杂的抗锁定刹车系统(ABS)等。由于这些控制需检测及交换大量数据，采用硬接信号线的方式不但烦琐、昂贵，而且难以解决问题，采用CAN总线上述问题便得到
10、很好地解决。汽车总线系统的研究与发展可以分为三个阶段：1， 研究汽车的基本控制系统（也称舒适总线系统），如照明、电动车窗、中央集控锁等。2， 研究汽车的主要控制系统（也称动力总线系统），如电喷ECU控制系统、ABS系统、自动变速箱等。3， 研究汽车各电子控制系统之间的综合、实时控制和信息反馈。2003年以后，国际标准化组织陆续发布了ISO11898-1（CAN datalink layer）标准、ISO11898-2（high-speed MAU）标准、ISO16845（CAN conformance test plan）标准、ISO11898-4（time-triggered CAN）标准等
11、一系列CAN总线相关标准，进一步规范了这一技术的发展，使得CAN总线普及速度进一步加快。CAN总线优点：1，信息共享采用CAN总线技术可以实现各ECU之间的信息共享，减少不必要的线束和传感器。例如具有CAN总线接口的电喷发动机，其它电器可共享其提供的转速、水温、机油压力、机油温度、油量瞬时流速等，这样一方面可省去额外的传感器，另一方面可以将这些数据显示在仪表上，便于司机检查发动机运行工况，从而便于发动机的保养维护。 2,减小线束新型电子通讯产品的出现对汽车的综合布线和信息的共享交互提出了更高的要求，传统的电气系统大多采用点对点的单一通信方式，相互之间少有联系，这样必然造成庞大的布线系统。据统计
12、一辆采用传统布线方法的高档汽车中，导线长度可达2000米，电气节点达1500个，而且该数字大约每十年增长1倍。这种传统布线方法不能适应汽车的发展。CAN总线可有效减少线束长度，节省空间。例如某车针对车门、后视镜、摇窗机、门锁控制等功能的传统布线需要2030根，应用总线CAN则只需要2根。无论从材料成本还是工作效率看，传统布线方法都将不能适应汽车的发展。下图分别为相同节点的传统点对点通讯方式和使用总线的通讯方式，从图可以直观地比较线束的变化（图中节点之间的连线仅表示节点间存在的信息交换，并不代表线束的多少）。 图1-1 传统的节点通讯方式 图1-2 CAN总线通讯方式 3，关联控制在一定事故下，
13、需要对各ECU进行关联控制，而这是传统汽车控制方法难以完成的，而CAN总线技术可以实现多ECU的实时关联控制。在发生碰撞事故时，汽车上的多个气囊可通过CAN协调工作，它们通过传感器感受碰撞信号，通过CAN总线将传感器信号传送到一个中央处理器内，控制各安全气囊的启动弹出动作。1.1.2 LabVIEW的概述虚拟仪器( Virtual Inst rument, 简称VI) 是基于计算机系统的数字化测量测试仪器, 它充分利用现有计算机资源, 并配以独特设计的仪器硬件和专用软件, 能实现普通仪器的全部功能以及一些在普通仪器上无法实现的特殊功能, 常被称作“软件仪器”。它利用数据采集模块完成一般测量测试
14、仪器的数据采集功能, 利用计算机系统完成一般测量测试仪器的数据分析和输出显示等功能。虚拟仪器是计算机技术、现代测量技术共同发展的结晶, 代表着当今仪器发展的最新趋势。LabVIEW 是虚拟仪器领域中最具有代表性的图形化编程开发平台,是目前国际上首推并应用最广的数据采集和控制开发环境之一, 主要应用于仪器控制、数据采集、数据分析、数据显示等领域, 并适用于多种不同的操作系统平台。与传统程序语言不同, LabVIEW采用强大的图形化语言(G语言) 编程, 面向测试工程师而非专业程序员, 编程非常方便, 人机交互界面直观友好, 具有强大的数据可视化分析和仪器控制能力等特点。使用LabVIEW 开发环
15、境, 用户可以创建32位的编译程序, 从而为常规的数据采集、测试、测量等任务提供了更快的运行速度。LabVIEW 是真正的编译器, 用户可以创建独立的可执行文件, 能够脱离开发环境而单独运行。1.1.3 汽车CAN总线仿真软件发展随着电子技术的提高，汽车电子也在快速的发展，这就导致了机械式仪器仪表跟不上汽车电子的发展，同时一种实时的电子仪器仪表需要被快速的替代机械式仪器仪表。为了降低成本提高精度，一种汽车CAN总线仿真软件需要被开发出来实时的去监测汽车CAN总线信号，从而来提高汽车的电子控制精度和高控制性能。以前的方法是通过用仪器仪表来显示，精度差，从而带来的误差也较大。所以需要一种虚拟汽车CAN总线仿真软件来监测CAN总线当中的各种信号，不仅成本很低，而且精度也很高。同时随着计算机技术的快速发展，现代的PC计算机有着很高的计算处理功能，为像LabVIEW这样的虚拟软件或者VB,VC一些编程软件提供了一个高性能的平台，借助这些软件来编写虚拟的汽车CAN总线仿真软件系统，从而实时的去监测汽车CAN总线当中的各种信号，同时也可以去发送模拟的汽车CAN报文，提高汽车控制系统的开发精度和降
