汽车总线实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了汽车总线实验装置，是一种基于车载CAN和LIN双总线的汽车控制系统的实验教学装置。本装置采用汽车CAN与LIN双总线拓扑结构，由三个独立的CAN节点，三个独立的LIN节点和两个CAN与LIN双总线节点组成，所述独立CAN节点包含发动机节点、仪表节点、传感器节点；所述独立LIN节点包含车载收音机节点、灯系及车窗节点、收音机及灯系及车窗控制节点；所述CAN与LIN双总线节点包括网关节点、编程节点。本实验装置可以很好的模拟汽车总线中的汽车LIN总线通信，汽车CAN总线通信以及汽车LIN总线和CAN总线网关通信。该汽车总线实验装置成本比较低，且适合作为汽车总线技术专业课程的教学实验装置。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种基于车载CAN和LIN双总线的模拟汽车控制系统的实验教学装置，尤其是一种基于总线技术的模拟汽车控制系统，能够实现通过CAN总线和LIN总线对汽车发动机、传感器、灯系、收音机、车窗的控制。该实验装置是面向汽车电子、车辆工程专业的高端教学科研平台。
技术介绍
目前，汽车电子技术发展十分迅速，总线技术广泛应用于汽车制造领域。汽车电子化已经成为当前的热点，电子技术和汽车制造技术逐步融合在一起，汽车行业的发展更多的体现在汽车电子技术的发展。随着汽车行业的迅猛发展对汽车电子方面的技术人才需求将大大增加。而汽车电子专业在国内高校开设较少，目前没有针对汽车总线技术的专业实验设备。比较多的是CAN总线实验装置，主要是两种控制系统，一种是模拟现场环境(比如煤矿控制系统)的控制系统，其成本比较高且不适合用于汽车环境；一种是整车系统总线，其成本比较高且内部的总线系统不对外开放，学生做实验只能观摩不能深入编程设计，现有的两种总线模拟系统都不适合广泛作为汽车总线技术课程的本科实验教学设备。
技术实现思路
针对没有成本比较低并且又适合作为汽车总线技术专业课程的本科实验教学设备，为了更好的促进广大师生进行理论实践教学以及科研工作者进行汽车总线技术研发， 本技术提供了一种便于学生实践、教师教研以及科研工作者研发的汽车总线实验装置。本装置可以很好的模拟汽车总线中的汽车LIN总线通信、汽车CAN总线通信以及汽车LIN总线和CAN总线网关通信。为了实现上述目的，本技术的技术方案是汽车总线实验装置，电路面板固定在实验箱内，实验箱使用220V电源；采用汽车CAN总线与LIN总线双总线拓扑结构，由三个独立的CAN节点，三个独立的LIN节点和两个CAN与LIN双总线节点，每个节点都由单独的 CPU主板以及相应的外围电路组成；所述三个独立的CAN节点是发动机节点、仪表节点、传感器节点；所述三个独立的LIN节点是车载收音机节点、灯系及车窗节点、收音机及灯系及车窗控制节点；所述一个CAN与LIN双总线节点是是网关节点，另一个CAN与LIN双总线节点是编程节点；在网关节点设有串行接口，方便与上位机通信；在网关节点旁设有CAN、LIN 扩展接口，方便与外界CAN、LIN总线设备通信；以上节点及电路配置在电路板上。其中发动机节点主要由车速直流电机、传感器及车速显示，发动机转速直流电机、 传感器及发动机速度显示，若干功能按键和CAN接口组成；仪表节点主要由车速、发动机转速和水温的步进电机显示，油量显示，压力显示，里程表显示，左右转向灯指示，若干功能按键和CAN接口组成；传感器节点主要由水温传感器及显示，油量传感器及显示，压力传感器及显示，加速踏板模拟，档位模拟，CAN接口组成。其中车载收音机节点主要由搜台按键，存台按键，上步进调台按键，下步进调台按键，频率显示，搜台成功指示，LIN接口组成；灯系及车窗节点主要由刹车灯指示，左转向指示，右转向指示，车窗步进电机，LIN接口组成；收音机及灯系及车窗控制节点主要由刹车控制按键，转向控制，搜台按键，存台按键，上步进调台按键，下步进调台按键，相关信息显示，LIN接口组成。所述CAN与LIN双总线节点包括网关节点，编程节点。其中网关节点主要由CAN 接口，LIN接口，CAN总线数据包指示，LIN总线数据包指示组成；编程节点主要由CAN接口， LIN接口，3. 5寸IXD，温度传感器，功能按键，LED指示，可调电位器组成。CPU主板主要由型号为飞思卡尔的8位或16位的微处理器，电源模块，串行接口模块及I/O扩展模块组成，外围电路主要根据各个节点所实现的不同功能及要求设置的各种传感器和控制对象。本技术的有益效果是通过对每个节点的中的CPU主板的串行接口模块下载程序实现对单个节点的控制，也可以通过编程节点中CPU主板中的串行接口模块下载程序实现对LIN总线和CAN总线的各个节点的控制。在收音机及灯系及车窗控制节点和编程节点设有IXD显示可以实现网络监视功能，设置的串行接口和CAN、LIN扩展接口可以与上位机或外接仪表设备实现实验装置的功能扩展。实验装置中每个节点的CPU主板接口设计充分考虑了产品升级的兼容性，除了具有丰富的接口资源，良好的可扩展性也是该装置的一大特色，减轻了用户扩展新功能的负担。附图说明图1是本技术所述的汽车总线实验装置的结构框图。图2是本技术所述的汽车总线实验装置的拓扑结构图。图3是本技术所述的汽车总线实验装置的系统连接图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步详细介绍。如附图1所示，本技术所述的汽车总线实验装置由实验箱体及电路面板组成。其中电路面板由电源模块，发动机节点，仪表节点，传感器节点，网关节点，车载收音机节点，灯系及车窗节点，收音机及灯系及车窗控制节点，编程节点及CAN、LIN扩展接口组成。如附图2所示，本技术所述的汽车总线实验装置采用双总线拓扑结构，电路面板上半区域包括CAN总线的发动机节点，仪表节点，传感器节点和CAN与LIN双总线的网关节点；电路面板下半区域包括LIN总线的车载收音机节点，灯系及车窗节点，收音机及灯系及车窗控制节点和CAN与LIN双总线的编程节点。本实验装置实现了汽车LIN总线通信， 汽车CAN总线通信以及汽车LIN总线和CAN总线网关通信。并且实验装置在网关节点设有串行接口方便与上位机通信，在网关节点旁设有CAN、LIN扩展接口方便与外界CAN、LIN总线设备通信。如附图2所示，每一个节点都由单独的CPU主板以及相应的外围电路组成。CPU主4板主要由型号为飞思卡尔的8位或16位的微处理器，电源模块，串行接口模块及I/O扩展模块组成，其中串行接口模块用于调试或下载程序。如附图2所示，发动机节点为CAN节点，主要由车速直流电机、传感器及车速显示， 发动机转速直流电机、传感器及发动机速度显示，若干功能按键和CAN接口组成。此节点用于模拟发动机的控制与显示，通过此节点的CPU主板的串行接口模块下载程序或者由编程节点的CPU主板的串行接口模块下载程序，可以实现发动机的控制和显示功能。若干功能按键控制直流电机(模拟发动机的转速)的转速，采用对应的4位数码管显示直流电机的转速(表示当前发动机转速)，以及控制直流电机(模拟车速转速)的转速，采用对应的4位数码管显示直流电机的转速(表示当前发动机车速)。如附图2所示，仪表节点为CAN节点，主要由车速、发动机转速和水温的步进电机显示，油量显示，压力显示，里程表显示，左右转向灯指示，若干功能按键和CAN接口组成。 此节点用于模拟对各种仪表的控制和显示，通过此节点的CPU主板的串行接口模块下载程序或者由编程节点的CPU主板的串行接口模块下载程序，可以实现车速、发动机转速、水温、油量、压力、里程表和左右转向灯的显示。其中显示的数据可以由程序事先设定的值决定，也可以通过CAN通信显示传感器节点各个传感器所对应的数据。此外若干功能按键用于此节点的功能扩展。如附图2所示，传感器节点为CAN节点，主要由水温传感器及显示，油量传感器及显示，压力传感器及显示，加速踏板模拟，档位模拟和CAN接口组成。此节点用于模拟水温、 油量、压力和档位传感器，此节点中的可调电位器用来模拟加速踏板、油量、压力传感器，五本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．汽车总线实验装置，电路面板固定在实验箱内，实验箱使用２２０Ｖ电源；其特征在于：采用汽车ＣＡＮ总线与ＬＩＮ总线双总线拓扑结构，由三个独立的ＣＡＮ节点，三个独立的ＬＩＮ节点和两个ＣＡＮ与ＬＩＮ双总线节点，每个节点都由单独的ＣＰＵ主板以及相应的外围电路组成；所述三个独立的ＣＡＮ节点是发动机节点、仪表节点、传感器节点；所述三个独立的ＬＩＮ节点是车载收音机节点、灯系及车窗节点、收音机及灯系及车窗控制节点；所述一个ＣＡＮ与ＬＩＮ双总线节点是网关节点，另一个ＣＡＮ与ＬＩＮ双总线节点是编程节点；在网关节点设有串行接口，方便与上位机通信；以上节点及电路配置在电路板上。

【技术特征摘要】
1.汽车总线实验装置，电路面板固定在实验箱内，实验箱使用220V电源；其特征在于 采用汽车CAN总线与LIN总线双总线拓扑结构，由三个独立的CAN节点，三个独立的LIN节点和两个CAN与LIN双总线节点，每个节点都由单独的CPU主板以及相应的外围电路组成； 所述三个独立的CAN节点是发动机节点、仪表节点、传感器节点；所述三个独立的LIN节点是车载收音机节点、灯系及车窗节点、收音机及灯系及车窗控制节点；所述一个CAN与LIN 双总线节点是网关节点，另一个CAN与LIN双总线节点是编程节点；在网关节点设有串行接口，方便与上位机通信；以上节点及电路配置在电路板上。2.根据权利要求1所述的汽车总线实验装置，其特征在于CPU主板由型号为飞思卡尔的8位或16位的微处理器，电源模块，串行接口模块及I/O扩展模块组成。3.根据权利要求1所述的汽车总线实验装置，其特征在于所述的发动机节点由车速直流电机、传感器及车速显示，发动机转速直流电机、传感器及发动机速度显示，若干功能按键和CAN接口组成；所述的仪表节点由车速、发动机转速和水温的步进电机显示，油量显示，...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋伟荣，陈宇峰，王思山，江学焕，米燕，黄连丽，
申请(专利权)人：湖北汽车工业学院，
类型：实用新型
国别省市：42