劉 裕（南京神風(fēng)汽車檢測(cè)服務(wù)有限公司,南京 210000）

研究CAN總線的汽車檢測(cè)技術(shù)

劉 裕
（南京神風(fēng)汽車檢測(cè)服務(wù)有限公司,南京 210000）

近幾年來我國的經(jīng)濟(jì)與文化都取得了巨大的進(jìn)步，在社會(huì)發(fā)展的帶動(dòng)下我國的交通運(yùn)輸業(yè)也得到了前所未有的發(fā)展，汽車逐漸的成為當(dāng)今社會(huì)必不可少的一種交通工具。為了能夠有效的提高汽車檢測(cè)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃砸约皩?shí)時(shí)性，人們提出了以CAN總線技術(shù)為基礎(chǔ)的汽車檢測(cè)技術(shù)，本文主要分析了CAN總線技術(shù)的特點(diǎn)以及汽車檢測(cè)線的測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并進(jìn)一步的研究與分析了 CAN模塊 的設(shè)計(jì)以及CAN總線汽車檢測(cè)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果。

CAN總線技術(shù)；模塊設(shè)計(jì)；汽車檢測(cè)技術(shù)；汽車工程

1 CAN總線的特點(diǎn)

1.1 通信方式靈活

CAN總線技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的工作方式有很多種，同時(shí)在CAN總線上的任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)都可以在任何的時(shí)間點(diǎn)向總線進(jìn)行信息的發(fā)送，并且由于該技術(shù)部分主從，因此對(duì)總線進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的變更不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成不良的影響。CAN總線的傳輸介質(zhì)是光纖、同軸電纜或者是雙絞線。

1.2 抗干擾能力強(qiáng)

CAN總線具有 較強(qiáng)的抗干擾能力，因此CAN總線能夠適用于強(qiáng)電磁的干擾環(huán)境下的遠(yuǎn)距離的汽車檢測(cè)技術(shù)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸，一般來說，50米以內(nèi)的傳輸，其數(shù)據(jù)的傳輸速率能夠達(dá)到1mps，大大的提高了汽車檢測(cè)的效率。

1.3 可靠性高

由于CAN對(duì)每一幀數(shù)據(jù)都采用了CRC校驗(yàn)的措施，并且CAN總線技術(shù)能夠識(shí)別錯(cuò)誤以及進(jìn)行自動(dòng)重發(fā)，因此在一定的程度上有效的保證了數(shù)據(jù)的完整性，提高了數(shù)據(jù)的正確性。

1.4 實(shí)時(shí)性較強(qiáng)

CAN總線采用的是非破壞性的仲裁機(jī)制，因此一旦發(fā)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)更高的設(shè)備在同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送，導(dǎo)致自己的通信受到限制，就會(huì)立刻的終止對(duì)數(shù)據(jù) 的傳輸，同時(shí)高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)能夠在較短的時(shí)間內(nèi)完成數(shù)據(jù)的傳輸，一般能夠在134μs完成傳輸。

1.5 操作簡單

大多數(shù)的CAN控制芯片都實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)鏈路層與物理層的分工，因此使用CAN技術(shù)，使用者只需要執(zhí)行CAN控制器的初始化以及對(duì)CAN總線上的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收與發(fā)送即可。

2 測(cè)控系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)

汽車的綜合性的測(cè)控系統(tǒng)由四個(gè)工位系統(tǒng)和一個(gè)總控系統(tǒng)以及一個(gè)數(shù)據(jù)處理的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如如圖1所示。

在該網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)系統(tǒng)中，設(shè)備之間通過CAN總線接口卡進(jìn)行連接，而測(cè)控的計(jì)算機(jī)則需要對(duì)通信的參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，同時(shí)還需要完成每個(gè)工位的初始化工作，而每一個(gè)工位的主要任務(wù)是完成對(duì) 汽車性能檢測(cè)傳感器數(shù)據(jù)的收集、處理。每一個(gè)工位的硬件條件都確定了其具體的通信方式，同時(shí)由于汽車檢測(cè)站的檢車設(shè)備來自于不同的設(shè)備生產(chǎn)商，因此目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的通信標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也不能對(duì)檢測(cè)線上的各項(xiàng)設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的改動(dòng)，因此在進(jìn)行CAN總線的建立時(shí)，首先應(yīng)該將每個(gè)檢測(cè)設(shè)備通過數(shù)據(jù)打印口與工位機(jī)進(jìn)行連接；另一方面由于CAN總線的通信轉(zhuǎn)換的接口是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)通信的完成，并且大多數(shù)的汽車廠家采用的是ISO所頒布CAN國家標(biāo)準(zhǔn)，因此檢測(cè)采用CAN總線技術(shù)，能夠 有助于獲取汽車的故障信息，從而讓標(biāo)準(zhǔn)化的排放檢測(cè)以及故障診斷成為可能。

3 CAN接口模塊的設(shè)計(jì)

CAN總線的通信協(xié)議功能可以大致的分為三大部分：（1）總線的接口部分；（2）執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器、單片機(jī)的接口部分；（3）將前兩部分進(jìn)行有機(jī)的連接形成一個(gè)有機(jī)的微型控制系統(tǒng)與其外圍的接口部分。其中第一部分對(duì)于所有 的CAN總線的智能模塊都是一致的，第二部分不同的接口會(huì)將不同的單元?jiǎng)澐殖刹煌念愋?，而第三部分，主要是通過微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，然后對(duì)獨(dú)立的CAN通信控制系統(tǒng)進(jìn)行初始化，并且控制其進(jìn)行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。

圖2是CAN接口卡的程序流程圖，其中微處理器主要的功能是實(shí)現(xiàn)傳感器對(duì)的數(shù)據(jù)采集，下位機(jī)則表示的是汽車檢測(cè)儀表的傳感器。

4 CAN總線汽車檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用效果簡析

通過一系列的實(shí)驗(yàn)研究表明，將CAN總線技術(shù)應(yīng)用到汽車檢測(cè)線中，能夠 有效的提高汽車檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，另一方面，CAN檢測(cè)技術(shù)還能夠有效的的降低項(xiàng)目研究的成本，進(jìn)而能夠有效的提高經(jīng)濟(jì)效益以及良好的社會(huì)效益?；贑AN總線的汽車檢測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中使用的是屏蔽雙絞線，并且該系統(tǒng)是由四個(gè)工位組合而成的，每一個(gè)工位的結(jié)構(gòu)情況如圖3至圖6所示。

5 結(jié)語

總而言之，伴隨著我國交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展，汽車在人們的日常生活中的作用也與地位也越來越明顯，越來越突出，并且逐漸的成為為一項(xiàng)必不可少的交通工具。將CAN總線技術(shù)應(yīng)用到汽車檢測(cè)線中，不僅能夠有效的提高汽車性能檢測(cè)的質(zhì)量與效率，同時(shí)還能在一定的程度上提高經(jīng)濟(jì)效益，讓標(biāo)準(zhǔn)化的故障診斷成為可能。

將CAN總線技術(shù)運(yùn)用到汽車檢測(cè)線上，主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)，（1）當(dāng)總線上的某一個(gè)設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，并不會(huì)造成整個(gè)汽車檢測(cè)系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，當(dāng)總線上的設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，該系統(tǒng)中的其他設(shè)備任然可以正常、有序的進(jìn)行運(yùn)行，在進(jìn)行設(shè)備的檢修與維護(hù)時(shí)，只需將故障設(shè)備斷開，這樣便有效的促進(jìn)了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性的提高；（2）汽車檢測(cè)線使用了CAN現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以后，當(dāng)傳輸?shù)木嚯x控制在50m以內(nèi)時(shí)，數(shù)據(jù)的傳輸速率能夠達(dá)到1mps，顯著的提高了檢車的效率，因此該系統(tǒng)能夠有效的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高速通信；（3）現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)具有開放性的特點(diǎn)，因此可以對(duì)工位進(jìn)行隨意的添加，相關(guān)數(shù)據(jù)表明，一條總線上至少可以掛接32個(gè)設(shè)備國；（4）使用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，通過雙絞線對(duì)分散、獨(dú)立的設(shè)備進(jìn)行連接，另一方面，嵌入式的控制器能夠有效的代理工位機(jī)中的工控機(jī)，因此該項(xiàng)系統(tǒng)與傳統(tǒng)的總線技術(shù)進(jìn)行比較，明顯的節(jié)約了項(xiàng)目的經(jīng)費(fèi)開支，有效的提高了經(jīng)濟(jì)效益。

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