汽車CAN網(wǎng)絡(luò)藍牙無線傳輸信號測量系統(tǒng)

　　1 引言

　　隨著汽車電子的發(fā)展，汽車內(nèi)電子產(chǎn)品越來越多，汽車發(fā)動機、底盤和車身等電控系統(tǒng)中的電控單元數(shù)量不斷增加，同時它們之間的通信也越來越重要。在汽車內(nèi)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可大大提高系統(tǒng)之間信息傳遞的可靠性，同時可大大減少汽車線束的數(shù)量，降低汽車電氣系統(tǒng)的成本。近年來，CAN系統(tǒng)在汽車內(nèi)的應(yīng)用越來越廣泛。CAN(ControllerAreaNetwork)是控制局域網(wǎng)的簡稱，最早由德國BOSCH公司推出，用于汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件的數(shù)據(jù)通信。由于其高性能、高可靠性、實時性好和獨特的設(shè)計，已廣泛的應(yīng)用于控制系統(tǒng)的各檢測和執(zhí)行機構(gòu)之間的數(shù)據(jù)通信。CAN總線符合ISO11898標準，最大傳輸速率可達1Mbps,最大傳輸距離為10km,傳輸介質(zhì)可為雙絞線。本文提出并實現(xiàn)了一種利用單片機組成CAN系統(tǒng)，利用藍牙無線傳輸技術(shù)對汽車運行數(shù)據(jù)進行采集與處理的方法。

　　在汽車運行過程中，車載射頻裝置如汽車立體聲系統(tǒng)、GPS導航設(shè)備、衛(wèi)星數(shù)字音頻無線電業(yè)務(wù)(SDARS)裝置、GSM無線電收發(fā)器以及其它電器設(shè)備均可能造成干擾或受到干擾，這些射頻干擾信號會對汽車無線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流造成不良影響。如果應(yīng)用傳統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的速率和準確率都不能很高，從而不能實現(xiàn)快速、準確地進行數(shù)據(jù)的傳輸，而把藍牙無線傳輸技術(shù)用在汽車上可以很好地解決這個問題。

　　本文所用藍牙模塊采用英國CSR公司的BC417芯片，并與SST公司的8M的FLASH芯片39VF800A構(gòu)成了模塊。

　　圖1　藍牙模塊原理圖

　　此模塊的主要特點如下：

　　1)采用CSR主流藍牙芯片，符合藍牙V210標準。

　　2)串口模塊上底板帶有RS232接口和TTL接口，任選一種接口使用，使用313～5V電源。串口對用戶而言是透明的。

　　3)藍牙芯片采用向前糾錯編碼，通信效率高，自動跳頻，抗干擾能力強。

　　4)波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600,1382400,可在程序中根據(jù)實際需要設(shè)置。

　　5)休眠電流：小于1MA,工作電流：40MA。

　　2　系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理圖

　　本文利用MICROCHIP公司的內(nèi)嵌CAN控制器的18F4580芯片與CAN收發(fā)器芯片MCP2515構(gòu)成CAN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并用18F4580芯片自帶的10位AD傳感器實現(xiàn)了對汽車發(fā)動機節(jié)氣門位置信號的測量，同時利用智能數(shù)字傳感器DS18B20對發(fā)動機的水溫信號進行測量。利用藍牙模塊把測量的信號無線傳給上位機，利用VC++編寫數(shù)據(jù)接收與處理的程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實時顯示與存儲，并可顯示數(shù)據(jù)值隨時間的變化關(guān)系曲線圖，測量結(jié)果直觀。系統(tǒng)的硬件原理圖如圖2所示。

　　圖2　測量系統(tǒng)原理圖