基于CAN總線的LNG氣瓶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、本文主要概述了基于CAN總線協(xié)議的LNG低溫氣瓶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)過程。系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)現(xiàn)是以MICROCHIP公司生產(chǎn)的PIC18F45K80單片機(jī)為主控芯片，通過協(xié)同使用精密傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì) LNG低溫氣瓶液位、液壓、發(fā)動(dòng)機(jī)壓力的實(shí)時(shí)采集監(jiān)控，采用CAN協(xié)議及SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)完成數(shù)據(jù)的通信。本文詳細(xì)研究了CAN總線協(xié)議，闡述了LNG低溫氣瓶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求分析，對(duì)系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)的采集及傳輸也給出了充分說明。首先對(duì)LNG氣

2、瓶監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究背景和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了分析，通過研究現(xiàn)有系統(tǒng)的不足提出了本系統(tǒng)的改進(jìn)之處，然后系統(tǒng)的研究了目前汽車行業(yè)廣泛使用的CAN總線。針對(duì)硬件電路的實(shí)現(xiàn)，給出了芯片選型、電路接口設(shè)計(jì)的分析，詳細(xì)介紹了系統(tǒng)各個(gè)模塊的軟件實(shí)現(xiàn)流程，最后通過模擬測(cè)試，完成了軟硬件的性能測(cè)試，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可用性加以了認(rèn)證。
　　本系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)是通過PIC18F45K80這款芯片進(jìn)行的，它提供了非常豐富的外設(shè)功能。系統(tǒng)功能主要包括了監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集

3、，傳輸以及校準(zhǔn)。針對(duì)氣瓶液位的測(cè)量，系統(tǒng)使用了芯片提供的CCP模塊的捕捉功能，采用電容式傳感器測(cè)量法得以實(shí)現(xiàn)。氣瓶液壓以及發(fā)動(dòng)機(jī)壓力的測(cè)量則使用了芯片提供的A/D轉(zhuǎn)換模塊，加之外接的高精度壓力傳感器完成。在數(shù)據(jù)傳輸方面，根據(jù)數(shù)據(jù)狀態(tài)系統(tǒng)分為了三種情況。無誤數(shù)據(jù)以正常格式幀發(fā)送，出錯(cuò)數(shù)據(jù)以 DM1格式幀發(fā)送，這兩種形式都屬于主動(dòng)發(fā)送。另外還有一種被請(qǐng)求的數(shù)據(jù)DM2，這是系統(tǒng)整個(gè)使用周期內(nèi)的錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)信息，根據(jù)它能夠很方便對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維修。數(shù)據(jù)

4、的通信采用 CAN協(xié)議以及SAE J1939標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)制定了詳細(xì)的通信幀格式和在傳輸過程中的交互流程。在系統(tǒng)測(cè)試部分，通過模擬多種使用情況，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行了精度測(cè)試，通過一些輔助軟件觀察數(shù)據(jù)通信情況，驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性。隨著現(xiàn)在以LNG為燃料的汽車的使用越來越廣泛，相應(yīng)的高性能配套設(shè)備的研究與實(shí)現(xiàn)也勢(shì)在必行。本系統(tǒng)的完成能較好的解決了目前市場(chǎng)上同類設(shè)備系統(tǒng)誤差大、效率低、使用不方便等突出特點(diǎn)。該系統(tǒng)在目前已經(jīng)進(jìn)入測(cè)試階段，相信未