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基于CAN总线的汽车轮胎监测系统的设计

材料写作网    时间: 2020-07-06 04:28:39     阅读:

【摘要】据国家公安部统计,我国高速公路上发生的重大交通事故约有70%是由于爆胎引起的。保持标准的车胎气压行驶和及时发现轮胎故障是防止爆胎的关键。汽车轮胎压力监测系统在用于汽车行驶时可以对汽车轮胎的温度或压力进行实时自动检测,并对轮胎故障进行及时报警,属于防止事故发生的主动安全装备。因此,汽车轮胎压力监测系统已成为防止爆胎的理想工具。

【关键词】CAN 总线;监测系统;系统设计

1.总体结构

CAN全称为Controller Area Network,即控制器局域网,是国际上应用最广泛的现场总线之一,它最初出现在80年代末的汽车工业里,被设计作为汽车环境中的微控制器通讯,在车载各电子控制装置ECU之间交换信息,增加系统的可靠性,减少连线,形成汽车电子控制网络。由于CAN总线具有很高的实时性能在汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域中得到了广泛应用。

CAN总线有较优越的特点:(1)CAN总线为多主站总线,各结点均可在任意时刻主动向网络上的其他结点发送信息,通信灵活。(2)CAN总线上每帧有效字节数最多为8个,传输时间短,受干扰概率低,并有CRC及其他校验措施,具有极好的检错效果,数据出错率极低。(3)走线少,系统扩充容易,改型灵活;(4)数据传输距离可满足5-10米的汽车系统,也可满足长达10km工业应用;并且在40米范围内高速的数据传输速率高达1Mbit/s;(5)可根据报文的ID决定接收或屏蔽该报文;(6)可靠的错误处理和检错机制;发送的信息遭到破坏后可自动重发;结点在错误严重的情况下具有自动退出总线的功能。

CAN总线可广泛应用于机械制造、纺织机械、医疗器械、消防管理、传感检测、自动仪表等领域。基于CAN总线的汽车轮胎监测系统能实时有效进行轮胎温度\压力数据采集\预警,显示具有广泛的应用前景。它集成于汽车电子中,和诸如发动机控制系统、制动防抱死控制系统(ABS)、牵引力控制系统、仪表管理系统、座椅调节系统、车灯控制系统等高速数据结点通过CAN总线连接起来集中由高性能处理器统一处理、控制,可大大降低系统的复杂度,减少布线,增加系统的安全性和可靠性,是汽车电子发展的趋势。

基于CAN总线的汽车轮胎监测系统总体框图如图1所示。其中,虚线框内部分别是检测处理和中央控制模块,虚线框外部为汽车其它电子控制单元,它们都通过CAN总线相连,实现数据共享和信息传递。

2.系统设计

2.1 传感器

导致轮胎故障的主要因素有:气...

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