混合動力汽車行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)的設計與研究

【摘要】： 隨著石油資源的日益枯竭和環(huán)境問題日益惡化,混合動力汽車已成為節(jié)能環(huán)保汽車技術(shù)研發(fā)的一個重點。由于混合動力汽車控制系統(tǒng)和功能比傳統(tǒng)的汽車復雜許多,增加了整車開發(fā)和調(diào)試診斷的難度,對混合動力整車開發(fā)過程中的行車數(shù)據(jù)記錄分析和故障診斷提出了更高的要求。所以,混合動力汽車行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)的研制勢在必行。 本論文研究了國內(nèi)外行車記錄儀的發(fā)展現(xiàn)狀及特點,分析了CAN總線的發(fā)展現(xiàn)狀及其在汽車上的應用,同時結(jié)合USB通訊特點,根據(jù)混合動力整車開發(fā)過程中對行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)的需求,分別研究設計了數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)回放儀。該系統(tǒng)利用數(shù)據(jù)記錄儀能夠在不同的工作模式下,采集汽車CAN總線上具有特定ID碼的數(shù)據(jù),同時可對采集的數(shù)據(jù)幀進行時間標定,并將采集的數(shù)據(jù)存儲到U盤中;利用數(shù)據(jù)回放儀可以將通過數(shù)據(jù)記錄儀采集的數(shù)據(jù)進行回放,再現(xiàn)記錄時CAN總線上的狀況。 在硬件電路設計方面,針對數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)回放儀對硬件的不同需求,設計了以TMS320F2812 DSP為測控核心,外圍模塊包括:U盤讀寫模塊、CAN收發(fā)器、存儲模塊、日歷時鐘模塊(數(shù)據(jù)回放儀不需要)和其他輔助模塊的硬件電路。在軟件設計方面,從數(shù)據(jù)記錄儀和數(shù)據(jù)回放的功能出發(fā),分別設計編制了基于DSP芯片指令系統(tǒng)和C語言的數(shù)據(jù)采集軟件和數(shù)據(jù)回放軟件。 試驗測試表明,本論文研究設計的數(shù)據(jù)記錄儀能夠在不丟失數(shù)據(jù)的情況下準確記錄CAN總線上的目標數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)回放儀能夠精確回放數(shù)據(jù)記錄儀記錄的原始數(shù)據(jù),真實再現(xiàn)記錄時汽車CAN總線的狀況。通過對記錄的數(shù)據(jù)具體分析,本論文研究設計的行車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)能夠真實反映車輛行駛過程中各個控制單元的工作狀況,可為后續(xù)研究開發(fā)提供必要的數(shù)據(jù)支持。 【關(guān)鍵詞】：混合動力汽車 CAN總線 數(shù)據(jù)采集 數(shù)據(jù)回放
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP274.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-8
• 第一章 文獻綜述8-15
• 1.1 混合動力汽車概述8-9
• 1.2 行車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)概述9-12
• 1.2.1 行車記錄儀簡介9-10
• 1.2.2 行車記錄儀的功能10-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢12-15
• 第二章 緒論15-17
• 2.1 研究的背景和意義15-16
• 2.2 研究的內(nèi)容和方法16-17
• 第三章 行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)設計17-32
• 3.1 行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)總體設計思想及方案17-19
• 3.1.1 行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)的設計思想17-18
• 3.1.2 行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)的設計方案18-19
• 3.2 主控芯片的選型與簡介19-24
• 3.2.1 DSP的主要特點19-21
• 3.2.2 TI—DSP系列21
• 3.2.3 TMS320F2812-DSP芯片21-24
• 3.3 CAN總線接口24-27
• 3.3.1 CAN總線的發(fā)展現(xiàn)狀及優(yōu)點簡介24-25
• 3.3.2 CAN總線的工作過程25-26
• 3.3.3 CAN總線在汽車上的應用26-27
• 3.4 USB接口27-32
• 3.4.1 USB的發(fā)展歷史27-28
• 3.4.2 USB系統(tǒng)描敘28-29
• 3.4.3 USB的傳輸方式29-30
• 3.4.4 USB海量存儲協(xié)議概述30-32
• 第四章 行車數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的硬件設計32-47
• 4.1 主控芯片模塊的設計33-35
• 4.1.1 主控芯片電源模塊33-34
• 4.1.2 JTAG接口電路34-35
• 4.2 通訊模塊的設計35-37
• 4.2.1 CAN通訊模塊的設計35-36
• 4.2.2 USB通訊模塊的設計36-37
• 4.3 RAM存儲模塊的設計37-39
• 4.3.1 RAM芯片的選型37-38
• 4.3.2 RAM存儲模塊系統(tǒng)的設計38-39
• 4.4 日歷時鐘模塊的設計39-41
• 4.4.1 日歷時鐘芯片的選型40
• 4.4.2 日歷時鐘芯片外圍電路的設計40-41
• 4.5 其他輔助模塊的設計41-47
• 4.5.1 電平轉(zhuǎn)換模塊41-44
• 4.5.2 譯碼模塊44
• 4.5.3 按鍵及指示燈模塊44-47
• 第五章 數(shù)據(jù)回放系統(tǒng)的硬件設計47-53
• 5.1 主控芯片模塊的設計48
• 5.2 通訊模塊的設計48
• 5.2.1 CAN通訊模塊的設計48
• 5.2.2 USB通訊模塊的設計48
• 5.3 RAM存儲模塊的設計48-49
• 5.4 其他輔助模塊的設計49-51
• 5.4.1 電平轉(zhuǎn)換模塊49
• 5.4.2 譯碼模塊49-50
• 5.4.3 按鍵及指示燈模塊50-51
• 5.5 硬件PCB板設計時的注意問題51-53
• 第六章 行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)的軟件設計53-68
• 6.1 CCS集成開發(fā)工具53-54
• 6.2 行車數(shù)據(jù)記錄儀的軟件設計54-66
• 6.2.1 eCAN模塊的程序設計55-59
• 6.2.2 存儲模塊的程序設計59-61
• 6.2.3 U盤讀寫模塊的程序設計61-65
• 6.2.4 數(shù)據(jù)記錄儀主程序65-66
• 6.3 行車數(shù)據(jù)回放儀的軟件設計66-68
• 第七章 行車數(shù)據(jù)采集及回放系統(tǒng)準確性分析68-74
• 7.1 數(shù)據(jù)記錄儀記錄數(shù)據(jù)準確性分析68-71
• 7.2 數(shù)據(jù)記錄儀時間標定準確性分析71-73
• 7.3 數(shù)據(jù)回放儀準確性分析73-74
• 第八章 結(jié)論與建議74-76
• 8.1 結(jié)論74
• 8.2 建議74-76
• 參考文獻76-79
• 致謝79-80
• 發(fā)表論文及參加課題一覽表80

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