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基于J1939的汽车CAN总线教学实验系统

作者:吴伟斌 李礼夫 刘落实 刘婷 杨威时间:2008-07-22来源:微计算机信息

  3 系统软件

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/86058.htm

  系统通过Kvaser USB Can II连接电脑,采用X-Analyser for Kvaser CAN软件(简称XA)对系统总线通讯报文信息进行监测分析,汽车模块原始数据显示界面如图2所示。XA用于测试、分析、仿真和监测和LIN总线网络,主要特点为:

  (1)允许用户在高层协议上使用各种不同的规则如触发、滤波等访问和监视总线数据,如、NMEA、DeviceNet和CANopen等。(2)支持汽车工业标准的文件格式,能够与相关工具兼容。(3)通过设置X-Script 选项或者Keil接口进行节点或者网络的模拟。


图2  原始数据显示界面

  4 系统分析

  针对J1939培训要求,系统在教学中,特别是实操中可以实时监控基于J1939汽车CAN总线的数据并能完整记录、显示波形和打印。

  4.1  仪表板的显示变化

  (1)车辆行驶速度以及行程测量与显示:系统实时测量车辆的行驶速度,并在车速表上显示车辆当前的行驶速度,速度显示单位为Km/h。车速传感器的输入为脉冲波(函数脉冲发生器发出脉冲),当输入的脉冲波频率达到200Hz时,车速达到最到值180Km/h。

  当车速不为0时,系统实时测量车辆行驶的路程数,并显示在仪表板上的液晶显示屏多功能显示区,单位为Km,精确到0.1Km。同时系统以1Km为单位间歇存储车辆行驶总里程数,显示在仪表板上的液晶显示屏多功能显示区上。

  (2)燃油量的测量与显示:燃油量通过油量传感器来测量,显示采用无量纲方式,F表示燃油满,E表示燃油量为0。当传感器阻值在0~200Ω变化时,对应油量表上的F~E。

  (3)前后桥气压的测量与显示:系统实时测量前桥气压和后桥气压,并在仪表板上显示。前桥气压和后桥气压的分别通过气压1传感器和气压2传感器来测量,当气压传感器的阻值在0~200Ω变化时,对应气压表上的0~12。

  (4)左右转向控制与显示:左右转向通过两个开关来控制,当转向开关断开时,输出为5v;当转向开关接通时,输出为低电压5v,高电压24v的脉冲,并且仪表板上对应的转向指示灯闪烁。

  4.2  数据采集结果

  系统XA数据采集如表1所示。以转向开关为例:当左转向灯断开时data为08,而接通时为08与8A交替变化。当右转向灯接通时data为00,而接通时为00与02交替变化,如图3所示。通过函数脉冲发生器发出脉冲,模拟车速变化,如图4所示。

表1  X-Analyser数据采集表


图3  J1939数据显示界面


图4  基于J1939的速度波形图


   5    结论

  本文介绍了一个基于J1939协议的汽车教学实验系统,系统可以实时监控汽车CAN总线的数据并能完整记录、显示波形和打印。

  系统中,CAN总线模块系统通过CAN总线分析仪与计算机通讯,实行数据采集和传输,用于教学和培训。学生进行实验操作,直观了解数据收发,掌握CAN总线和J1939协议的特点,理解物理层、数据链路层和应用层的含义和作用,最后进行系统开发。

  本文作者创新点:系统采用J1939的实车CAN总线模块系统作为硬件,通过CAN总线分析仪,用直观的人机界面描述模块上J1939的数据格式和传感器物理值,让学员快速理解高层协议并掌握基于J1939的零部件开发要点。项目经济效益10万元。

  参考文献

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  [2] Standards Collection. Recommended Practice for a Serial Control and Commu nication Vehicle Network. Society of Automotive Engineers,2003


  [3] 高燕,高松,赵明.协议在客车上的应用现状及展望[J]. 工业控制计算机,2006,19(4):68-70

  [4] 吴伟斌,洪添胜,李震等. 基于虚拟仪器技术的点火正时灯检测系统[J]. 农业机械学报. 2006,(6):50-53

  [5] 吴伟斌,洪添胜,李震等. 基于虚拟仪器技术的汽油发动机仿真测试系统[J]. 微计算机信息. 2006,3-2:205-208

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