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CAN总线技术在北奔仪表中的应用 摘要 关键词 绪论 2.1课题研究的目的及意义 2.2国内外汽车仪表的发展现状 仪表主要功能 CAN总线及SAE J1939协议分析 4.1 汽车CAN总线技术 4.1.1 CAN 总线的概念及特点 4.1.2 CAN 的分层结构 4.2 SAE J1939通信协议介绍 4.2.1 J1939与CAN 4.2.2数据传转协议 4.2.3 J1939的参数格式 4.2.4 SAE J1939报文帧格式 4.2.5 SAE J1939应用层协议 五、总线技术在仪表中的应用 5.1系统整体方案概述 5.1.1汽车仪表的设计目标 5.2汽车仪表的显示原理 5.2.1步进电机表头控制策略 5.2.2 LCD液晶显示控制 5.2.3报警指示符号灯 六、结束语 七、参考文献 摘要 关键词 汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面。传统的汽车仪表连接方式需要大量线束，这样的设计方案会增加布线的难度，线束之间也会存在相互的电磁干扰，从而导致系统可靠性能不高。随着总线技术的迅速发展和汽车上电子设备的增加，传统的汽车仪表受到巨大的挑战，取而代之的是基于CAN总线的数字汽车仪表。CAN总线能够很好地支持汽车设备之间的数据交互，其通信速率高、可靠性好、连接方便、通信协议简单和性价比高的众多优点使得CAN总线已成为汽车电子控制装置之间通信的标准总线，在汽车分布式控制系统中得到广泛应用。 本文深入分析了当前国内外汽车网络技术的应用和发展状况，研究了CAN网络协议的技术规范，简要介绍了CAN总线的一些基本概念和基本组织规则，详细阐述了CAN总线的报文、帧格式。并基于CAN总线协议的原理，结合汽车仪表的有关特点，对CAN总线汽车仪表的相关技术进行了详细分析。 关键词：汽车仪表、CAN总线、SAE J1939、应用 绪论 2.1课题研究的目的及意义 驾驶员在驾驶过程中，需要及时掌握汽车的多种状态数据，比如当前行驶速度、累计行驶里程、发动机转速、当前燃油量、冷却液的温度、当前储气罐压力值、制动系统和电控系统状况等等，对于更先进的汽车甚至还包括车辆的当前位置、当前行驶路线等导航信息。所有这一切信息都需要通过汽车仪表系统展现给驾驶员，可以说汽车仪表是现代汽车中一项不可或缺的关键零部件。 一方面，随着科技的不断进步，现代汽车的功能越来越多，如发动机电控功能、车载多媒体功能和自动导航功能。这些新功能中所应用的电子控制系统和通讯系统也越来越多。可以想象，如果这些系统之间、系统和汽车显示仪表之间、系统和汽车故障诊断系统之间需要进行数据交换，数据交换量会是多么巨大。如果仍然采用传统数据交换的方法，用导线进行点对点连接的传输方式将是复杂的工程，据统计，如果一个中级轿车需要线束插头 300个以上，插针总数 1800～2200个，线束总长超过 1.5～2.0km，电线的重量可达“40～60”公斤，装配复杂而且故障率很高，增加了维修的难度；使车身自重增加，不利于节能减排；过长的导线容易造成严重的电磁干扰，导致系统的可靠性下降。 另一方面，随着汽车仪表显示的信息种类和内容的增加，传统的电气式仪表越来越不适应这些变化。而且传统的电气式仪表由于存在原理误差和工艺误差，在显示精度上也难以满足越来越高的精度要求。庆幸的是，信息技术的飞速发展使得这一难题得以解决，基于现代先进的信息技术，汽车仪表已从传统的模拟信号转变为数字信号，已从单个仪表电子化迈向集成化和系统化。 2.2国内外汽车仪表的发展现状 我国汽车仪表工业与国外相比，技术上还有很大的差距。国内中高档汽车的仪表市场基本上被国外公司和国内大的合资公司占据，而本土的仪表厂商大都因资金、技术、市场短缺等原因发展缓慢，大都集中在中低端车市场。 目前数字式仪表在中国市场上应用份额比较大，我国合资或外商独资的企业，如德科、马瑞利、西门子、伟世通、博世等，都以生产数字式仪表为主。这几年随着国内自主车市场的兴起，发展自己的汽车配套零部件是必然趋势，拥有数10亿美元份额的汽车仪表市场，开始逐渐引起了国内整车企业以及仪器仪表厂商的注意，包括步进电机式、全液晶式。由于测试设备短缺、测试成本高、测试软件工程师缺乏等因素，以及国际大公司的产品垄断，使得国内在这方面的发展缓慢。 未来汽车仪表的发展，将会随着汽车电子控制技术的不断进步向全数字化的“综合信息系统”方向发展。 仪表主要功能 图3-1 北奔组合仪表功能框图 北奔AT3组合仪表是为北奔重卡开发的一款欧3仪表，主要包括： 1、车速表、转速表、油量表、水温表、前后桥两气压表，点阵双底色液晶屏（显示里程数、电压、油压、油温、瞬时油耗、油门开度、档位、故障信息），报警灯组成。 2、指针采用步进电机驱动，液晶屏采用点阵显示，仪表照明和报警图案背光采用发光二极管，仪表照明亮