基于CAN總線的教學(xué)模擬汽車模型的設(shè)計(jì)
2萬字 59頁
包括完整電路圖，程序清單，機(jī)械結(jié)構(gòu)圖



摘 要
在當(dāng)今汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)中，CAN總線發(fā)揮著不可替代的作用，將復(fù)雜的通訊網(wǎng)絡(luò)化為一體，高速、可靠的實(shí)現(xiàn)了車輛的控制與運(yùn)行。汽車作為生活中的一種重要交通工具之一，為使學(xué)生能更好的了解CAN總線在汽車中的應(yīng)用，設(shè)計(jì)出基于CAN總線的教學(xué)模擬汽車模型，汽車模型主要用于教學(xué)演示，達(dá)到輔助教學(xué)的目的。
本系統(tǒng)將玩具電動車改裝成為所需的汽車模型，系統(tǒng)采用主從控制模式。用主控制器控制前輪步進(jìn)電機(jī)，從控制器控制后輪步進(jìn)電機(jī)，電動車要仿照現(xiàn)實(shí)中的真車一樣進(jìn)行主從通信，所以CAN總線將被用于電動車內(nèi)部主從控制器之間進(jìn)行通信。以AT89S52作為系統(tǒng)的控制核心，主要由驅(qū)動電路，檢測信號電路，電源電路，按鍵、顯示電路，總線接口電路，報(bào)警電路等其他輔助電路構(gòu)成，利用功能鍵進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)所要執(zhí)行的功能。根據(jù)所要執(zhí)行的功能選擇相應(yīng)的按鍵代碼，控制電動車的啟停、調(diào)速、前進(jìn)、倒車、轉(zhuǎn)向、燈光照明、儀表顯示等功能。
如今，CAN總線已成為汽車電子控制裝置之間通信的標(biāo)準(zhǔn)總線，在汽車分布式控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。基于CAN總線的汽車模型布線較簡單，避免了繁瑣的大量布線。汽車模型的工作過程也簡單明了，易于學(xué)生學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：CAN總線；電動車；AT89S52；步進(jìn)電機(jī)

Abstract
At present in automotive electronic control network, CAN bus plays an irreplaceable role, and just uses two simple cables to put cars interior’s vast, complex communications networks into one, high-speed, reliable to achieve the control and operation of the vehicle. The vehicle is an important means of transport in the life. In order to make students understand the CAN bus in the application of vehicles better, the teaching simulation model of the vehicle which bases on the CAN bus is designed, the car model will mainly be applied to teaching demonstrations to assist teaching purposes.
This system will be converted into electric car toys for the car model, the system uses master-slave control model. Front-wheel-stepper motor will be controlled by the main controller, the stepper motor will be controlled by the slave controller, electric car’s communication will follow the true car in real life, so CAN bus will be used within the electric vehicles which between the main-slave controller of the communications. AT89S52 is used as the core of the control in the system; the system is consisted of the driven circuit, signal detection circuit, the power circuit, keys, show circuit, bus interface circuits, alarm circuits and other auxiliary circuit, using function keys to achieve the implementation of the functions. According to the functions to select the appropriate button code, controlling electric car’s starting, stopping, speeding, forwarding, reversing, steering, lighting, instrument display, and other functions.
Nowadays, CAN bus have become the standard bus among electronic vehicle control devices of communication; it has been widely used in car distributed control system. To avoid a large number of wiring, Model bus based on CAN bus wires simply. The work process car model is simple and clear, students can learn easily.

Key words：CAN bus；Electric vehicles；AT89S52；Stepper motor

目 錄
第1章 緒 論 1
1.1 CAN總線在汽車中的應(yīng)用 1
1.2 基于CAN總線的教學(xué)模擬汽車模型的設(shè)計(jì)的目的與意義 2
1.3 基于CAN總線的教學(xué)模擬汽車模型的設(shè)計(jì)的主要研究內(nèi)容 2
1.4 基于CAN總線的教學(xué)模擬汽車模型的設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù) 3
第2章 系統(tǒng)的總體方案 4
2.1 系統(tǒng)概述 4
2.2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作過程及原理 4
第3章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6
3.1 CAN接口電路模塊 6
3.1.1 CAN總線硬件介紹 6
3.1.2 獨(dú)立CAN總線控制器SJA1000 7
3.1.3 CAN總線驅(qū)動器PCA82C250 10
3.1.4 CAN接口電路硬件設(shè)計(jì) 12
3.2 主系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 13
3.2.1 電源模塊的設(shè)計(jì) 14
3.2.2 微處理器模塊的選擇 14
3.2.3 電機(jī)驅(qū)動模塊的設(shè)計(jì) 18
3.2.4 液晶顯示模塊 20
3.2.5 按鍵接口模塊 20
3.3 從系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 23
3.3.1 后輪步進(jìn)電機(jī)模塊的設(shè)計(jì) 23
3.3.2 報(bào)警電路模塊 23
第4章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 25
4.1 軟件設(shè)計(jì)思想 25
4.2 通信協(xié)議的設(shè)計(jì) 25
4.2.1 電機(jī)通信協(xié)議的設(shè)計(jì) 25
4.2.2 CAN通信協(xié)議的設(shè)計(jì) 26
4.3 系統(tǒng)軟件主流程圖設(shè)計(jì) 26
4.4 系統(tǒng)軟件子流程圖設(shè)計(jì) 27
4.4.1 從控制器子程序流程圖 27
4.4.2 按鍵子程序流程圖 28
4.4.3 CAN中斷程序流程圖 29
4.4.4 步進(jìn)電機(jī)子程序流程圖 30
第5章 結(jié) 論 31
參考文獻(xiàn) 32
致 謝 34
附 錄Ⅰ 35
附 錄Ⅱ 50
附 錄Ⅲ 52



參考文獻(xiàn)
[11] 杜剛.電路設(shè)計(jì)與制板——Protel應(yīng)用教程.北京：清華大學(xué)出版社
[12] 雷霖.微機(jī)自動檢測與系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：電子工業(yè)出版社
[13] 余祖俊.微機(jī)檢測與控制應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì).北京：北方交通大學(xué)出版社
[14] 薛鈞義，武自芳.微機(jī)控制系統(tǒng)及其應(yīng)用.西安：西安交通大學(xué)出版社
[15] 陳請泉，孫逢春.祝嘉光.現(xiàn)代電動汽車技術(shù).北京：北京理工大學(xué)出版社
[16] 杜坤梅，李鐵才.電機(jī)控制技術(shù)[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社



附 錄Ⅰ
系統(tǒng)的總體硬件圖
圖1 主系統(tǒng)電路原理圖
圖2 從系統(tǒng)電路原理圖
圖3 前向步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動原理圖
圖4 后輪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動原理圖
圖5 按鍵電路圖



附 錄Ⅱ
系統(tǒng)的軟件編程
/************************************************************************
*定義指針 *
************************************************************************/
uchar xdata *SJA_PeliCANAdr;
/************************************************************************
*定義命令字 *
************************************************************************/
#define TR_CMD 0x01 //發(fā)送請求命令
#define AT_CMD 0x02 //夭折發(fā)送命令
#define RRB_CMD 0x04 //釋放接收緩沖區(qū)
#define COS_CMD 0x08 //清除超載狀態(tài)
......


附 錄Ⅲ
機(jī)械結(jié)構(gòu)圖
圖Ⅰ 按鍵固定板
圖Ⅱ 前輪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動固定板
圖Ⅲ 后輪步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動固定板
圖Ⅳ 前輪步進(jìn)電機(jī)固定板
圖Ⅴ 后輪步進(jìn)電機(jī)固定板
圖Ⅴ-1 后輪步進(jìn)電機(jī)固定板(擋板1)
圖Ⅴ-2 后輪步進(jìn)電機(jī)固定板(擋板2)
圖Ⅵ 液晶固定板
圖Ⅶ 總載物板
圖Ⅷ 支架尺寸圖