基于CAN總線的汽車大容量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)在汽車上的大量運(yùn)用，汽車數(shù)據(jù)采集與狀態(tài)監(jiān)測(cè)成為汽車研發(fā)、生產(chǎn)和駕駛過程中的重要環(huán)節(jié)。通過對(duì)汽車數(shù)據(jù)的采集與分析，能夠?qū)ζ嚥考墓收线M(jìn)行預(yù)防與排除；能夠了解用戶的駕駛習(xí)慣，提供駕車輔助和危險(xiǎn)提醒；能夠?qū)ζ囄恢门c車身關(guān)鍵信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲取汽車運(yùn)行狀況。在國(guó)家863項(xiàng)目“雙離合自動(dòng)變速器產(chǎn)業(yè)化技術(shù)開發(fā)”的支持下，研究了基于CAN總線的汽車大容量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①根據(jù)雙離合自動(dòng)變速器(DC

2、T)實(shí)驗(yàn)要求，分析了汽車大容量數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的基本需求、擴(kuò)展需求和應(yīng)用軟件需求，提出了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該方案包括終端、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用軟件三部分。其中，終端從汽車CAN總線采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并校驗(yàn)存儲(chǔ)，同時(shí)將關(guān)鍵數(shù)據(jù)壓縮后發(fā)送到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分為無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，為數(shù)據(jù)提供無(wú)線傳輸?shù)耐?；?yīng)用軟件通過無(wú)線接口或USB獲取并處理數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)汽車進(jìn)行監(jiān)測(cè)。②設(shè)計(jì)了終端系統(tǒng)的硬件與軟件方案，包括終端硬件選型、處理器軟件設(shè)計(jì)、CAN數(shù)

3、據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)軟件設(shè)計(jì)和USB數(shù)據(jù)傳輸軟件設(shè)計(jì)。針對(duì)傳統(tǒng)通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集可靠性低的問題，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)接收策略和自定義數(shù)據(jù)幀組織方法，保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和可靠性；針對(duì)存儲(chǔ)地址掉電易失的問題，設(shè)計(jì)了基于LPC1768和STC89C52的主協(xié)處理器模式，利用閃存(NAND Flash)和RAM進(jìn)行備份存儲(chǔ)，以保證存儲(chǔ)地址的正確性。③針對(duì)汽車數(shù)據(jù)在大容量NAND Flash存儲(chǔ)過程中存在壞塊的問題，提出了自適應(yīng)錯(cuò)誤檢查和糾正算法(

4、ECC)，設(shè)計(jì)了壞塊管理、數(shù)據(jù)精確定位方法，解決了數(shù)據(jù)因?qū)懭雺膲K而出錯(cuò)的問題，保證大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的正確性。針對(duì)汽車數(shù)據(jù)量大和無(wú)線傳輸帶寬受限的矛盾，提出了一種自定義幀格式數(shù)據(jù)的無(wú)損壓縮方案，在保證傳輸有效性的情況下降低了無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)功耗和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)流量資費(fèi)，更適合自定義幀格式汽車數(shù)據(jù)的壓縮。④設(shè)計(jì)了系統(tǒng)應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)導(dǎo)出、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、波形顯示、地圖定位等功能，可用于分析汽車數(shù)據(jù)和監(jiān)測(cè)汽車位置、車速等關(guān)鍵信息。⑤將開發(fā)的基于CAN總線