一種基于can總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括：控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)激勵(lì)器，傳感器檢測(cè)器，CAN總線接口，PC上位機(jī)。CAN總線采用雙線串行通信方式，檢錯(cuò)能力強(qiáng)，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作，可靠性和實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)高于普通的通信技術(shù)?？刂破?、執(zhí)行器以及傳感器之間通過(guò)CAN總線連接，線纜少、易敷設(shè)、實(shí)現(xiàn)成本低。系統(tǒng)更加靈活、信號(hào)傳輸可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】—種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及汽車配件【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]CAN總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。CAN總線是實(shí)現(xiàn)微機(jī)化測(cè)控設(shè)備之間雙向串行、多節(jié)點(diǎn)數(shù)字通信的生產(chǎn)CAN系統(tǒng)，也被稱為開(kāi)放式、數(shù)字化、多點(diǎn)通信的底層控制網(wǎng)絡(luò)。其信號(hào)傳輸介質(zhì)為普通雙絞線或光纜等，通信速率最高可達(dá)lMbps/40m,傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km/5kbps。當(dāng)節(jié)點(diǎn)嚴(yán)重錯(cuò)誤時(shí),具有自動(dòng)關(guān)閉的功能，以切斷該節(jié)點(diǎn)與總線的聯(lián)系，使通信線上的其他節(jié)點(diǎn)機(jī)通信不受影響，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。
[0003]隨著汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車電子控制裝置的增多，使得連接汽車電子控制裝置之間導(dǎo)線也變得更為復(fù)雜。傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)的布線方法，車身布線長(zhǎng)，復(fù)雜，且運(yùn)行可靠性低、故障維修難度大。因此，解決現(xiàn)代汽車中眾多控制裝置和電子儀表間數(shù)據(jù)交換問(wèn)題，車載電子裝置間的數(shù)據(jù)通信變得越來(lái)越為重要，汽車儀表技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為汽車工業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，不但能夠提高測(cè)試的精度和效率，使得開(kāi)發(fā)與維護(hù)變得更容易，更符合現(xiàn)代汽車儀表接口的發(fā)展趨勢(shì)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括:控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)激勵(lì)器，傳感器檢測(cè)器，CAN總線接口，PC上位機(jī)，所述傳感器檢測(cè)器的輸出端連接在CAN總線接口的輸入端，CAN總線接口的輸出端分別連接在控制器的輸入端和PC上位機(jī)的輸入端，控制器的輸出端分別連接在CAN總線接口的輸入端及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸入端，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的輸出端連接在電機(jī)激勵(lì)器的輸入端，電機(jī)激勵(lì)器的輸出端連接在傳感器檢測(cè)器的輸入端，PC上位機(jī)的輸出端連接在CAN總線接口的輸入端。
[0006]傳感器檢測(cè)器主要采集汽車的轉(zhuǎn)速、水箱溫度和汽車油量信號(hào)，并通過(guò)CAN總線傳輸給控制器進(jìn)行處理，信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后送入帶CAN接口的處理電路，然后通過(guò)CAN總線上傳給上位機(jī)并顯示測(cè)量的數(shù)據(jù)。同時(shí)，上位機(jī)發(fā)操作命令給以DSP為核心的控制器，由其控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)激勵(lì)器工作，電機(jī)激勵(lì)器給予相應(yīng)的傳感器激勵(lì)；最后傳感器的輸出信號(hào)通過(guò)CAN接口模塊通過(guò)總線傳給上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)已知的標(biāo)準(zhǔn)與傳回來(lái)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行比較并顯示結(jié)果。
[0007]所述控制器采用了 TMS320F2407，是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心，它負(fù)責(zé)對(duì)采集來(lái)的信號(hào)進(jìn)行處理，并控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)與PC上位機(jī)進(jìn)行通信。[0008]所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，本系統(tǒng)選擇的是步進(jìn)電機(jī)控制芯片PMM8713，8713是屬于單極性控制，用于控制三相和四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。8713接收來(lái)自DSP的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)。
[0009]所述電機(jī)激勵(lì)器，本模塊采用的是單相式步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)之后，步進(jìn)電機(jī)就會(huì)給予相應(yīng)的傳感器激勵(lì)。
[0010]所述傳感器檢測(cè)器，包含了三種汽車傳感器，分別是汽車水箱溫度傳感器，油量傳感器，速度傳感器。汽車水箱溫度傳感器是用于檢測(cè)汽車水箱水溫的，它采用熱敏電阻傳感器，汽車油量傳感器主要是為了測(cè)試油箱內(nèi)的油量多少，汽車速度傳感器，主要是為了測(cè)量汽車的速度。
[0011 ] 所述CAN總線接口，主要由3部分組成:集成在片CAN的微控制器P87C591，CAN總線收發(fā)器PCA82C250和高速光電耦合器6N137。
[0012]所述PC上位機(jī)，利用Visual C++語(yǔ)言創(chuàng)建可視化的界面，通過(guò)CAN總線，PC向DSP發(fā)布控制命令，同時(shí)將被測(cè)傳感器的數(shù)據(jù)送回上位機(jī)并和已知的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較并最后給出判定結(jié)果，另外該界面簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型有益效果如下:1、CAN總線采用雙線串行通信方式，檢錯(cuò)能力強(qiáng)，可在高噪聲干擾環(huán)境中工作，可靠性和實(shí)時(shí)性遠(yuǎn)高于普通的通信技術(shù)。2、控制器、執(zhí)行器以及傳感器之間通過(guò)CAN總線連接，線纜少、易敷設(shè)、實(shí)現(xiàn)成本低。3、系統(tǒng)更加靈活、信號(hào)傳輸可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中8713脈沖分配器與TMS320F2407接口圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例中PC-CAN接口圖。
[0018]其中:1、控制器，2、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，3、電機(jī)激勵(lì)器，4、傳感器檢測(cè)器，5、CAN總線接口，6、PC上位機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了加深對(duì)本實(shí)用新型的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0020]如圖1所示，本實(shí)施例提供了基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，如圖1所示，該系統(tǒng)包括:控制器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)激勵(lì)器，傳感器檢測(cè)器，CAN總線接口，PC上位機(jī)。傳感器檢測(cè)器主要采集汽車的轉(zhuǎn)速、水箱溫度和汽車油量信號(hào)，并通過(guò)CAN總線傳輸給控制器進(jìn)行處理，信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后送入帶CAN接口的處理電路，然后通過(guò)CAN總線上傳給上位機(jī)并顯示測(cè)量的數(shù)據(jù)。同時(shí)，上位機(jī)發(fā)操作命令給以DSP為核心的控制器，由其控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電機(jī)激勵(lì)器工作，電機(jī)激勵(lì)器給予相應(yīng)的傳感器激勵(lì)；最后傳感器的輸出信號(hào)通過(guò)CAN接口模塊通過(guò)總線傳給上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)已知的標(biāo)準(zhǔn)與傳回來(lái)測(cè)試的結(jié)果進(jìn)行比較并顯示結(jié)果。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了汽車儀表傳感器的自動(dòng)檢測(cè)，提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，抗干擾能力強(qiáng)。
[0021]控制器:采用了 32位定點(diǎn)DSP芯片TMS320F2407作為主控制器，它通過(guò)自身的AD資源接收采集來(lái)的信號(hào)，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理后，通過(guò)GPIO 口發(fā)送控制信號(hào)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)通過(guò)CAN總線接口與PC上位機(jī)進(jìn)行通信；
[0022]電機(jī)驅(qū)動(dòng)器:本系統(tǒng)選擇的是步進(jìn)電機(jī)控制芯片PMM8713，8713是屬于單極性控制，用于控制三相和四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。它接收來(lái)自DSP的控制信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)；
[0023]電機(jī)激勵(lì)器:本模塊采用的是單相式步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)之后，步進(jìn)電機(jī)就會(huì)給予相應(yīng)的傳感器激勵(lì)；
[0024]傳感器檢測(cè)器:包含了三種汽車傳感器，分別是汽車水箱溫度傳感器，油量傳感器，速度傳感器。汽車水箱溫度傳感器是用于檢測(cè)汽車水箱水溫的，它采用熱敏電阻傳感器，汽車油量傳感器主要是為了測(cè)試油箱內(nèi)的油量多少，汽車速度傳感器，主要是為了測(cè)量汽車的速度；
[0025]CAN總線接口:主要由3部分組成:集成在片CAN的微控制器P87C591，CAN總線收發(fā)器PCA82C250和高速光電耦合器6N137。PCA82C250是CAN協(xié)議控制器和物理總線之間的接口。為了增強(qiáng)CAN總線節(jié)點(diǎn)的抗干擾能力，P87C591通過(guò)高速光耦6N137后與82C250相連，這樣就很好的實(shí)現(xiàn)了總線上各CAN節(jié)點(diǎn)間的電氣隔離。
[0026]PC上位機(jī):利用Visual C++語(yǔ)言創(chuàng)建可視化的界面，通過(guò)CAN總線，PC向DSP發(fā)布控制命令，同時(shí)將被測(cè)傳感器的數(shù)據(jù)送回上位機(jī)并和已知的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較并最后給出判定結(jié)果，另外該界面簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例，如圖2所示，
[0028]8713的3腳為步進(jìn)脈沖輸入端，4腳為轉(zhuǎn)向控制端，這兩個(gè)引腳的輸入均可由TMS320F2407的PWMl和PWM2提供和控制。其中TMS320F2407的第92引腳GP10A0、第93引腳 GPIOAl 復(fù)用為 PWM1、PWM2。
[0029]根據(jù)本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例，如圖3所示，
[0030]圖中PCA82C250T是驅(qū)動(dòng)CAN控制器與物理總線間的接口，提供對(duì)總線的差動(dòng)發(fā)送和接功能，TMS320F2407的外設(shè)資源包含一個(gè)CAN總線接口，第87引腳為CAN_TXD，第89引腳為CAN_RXD，這兩個(gè)引腳分別與PCA82C250T的TXD和RXD相連。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,包括:控制器(I),電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(2 )，電機(jī)激勵(lì)器(3 )，傳感器檢測(cè)器(4 )，CAN總線接口( 5 )，PC上位機(jī)(6 )，所述傳感器檢測(cè)器(4)的輸出端連接在CAN總線接口(5)的輸入端，CAN總線接口(5)的輸出端分別連接在控制器(I)的輸入端和PC上位機(jī)(6)的輸入端，控制器(I)的輸出端分別連接在CAN總線接口( 5)的輸入端及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(2)的輸入端，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(2)的輸出端連接在電機(jī)激勵(lì)器(3)的輸入端，電機(jī)激勵(lì)器(3)的輸出端連接在傳感器檢測(cè)器(4)的輸入端，PC上位機(jī)(6)的輸出端連接在CAN總線接口(5)的輸入端。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(2)使用芯片PMM8713進(jìn)行控制，用于控制三相和四相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于CAN總線的汽車儀表傳感器自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器檢測(cè)器(4)檢測(cè)了三種汽車傳感器，分別是汽車水箱溫度傳感器，油量傳感器，速度傳感器。
【文檔編號(hào)】G05B23/02GK203759537SQ201420119104
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月17日
【發(fā)明者】陳孟元, 謝義建, 袁苑, 潘帥, 朱楓, 陶明, 呂亞運(yùn), 陳躍東, 章穎怡 申請(qǐng)人:安徽工程大學(xué)