【WA52】毕业论文_混合动力试验台CAN总线信息采集.docx文档

为此年在德国成立了自动化开始着手制定自动化后，协会成员开发出系列机械制造铁路车辆船舶制药食品加工等领域获得大量应用。

年月据信息交换高速通信控制器局欲网国际标准为控制器局域网的标准化规范化铺平了道路。

目前为种新的工业现场总线标准。

线应用现状及主要特点播式的新代网络通信协议，是类似局域网的新型控制规范。

有实时性高可靠性，被广泛应用于控制系统中的检测和执行机构之间的数据通信，例如汽车刹车防锁死系统安全气囊等。

今天此项通信协议已得到广泛应用，众多厂商制造供应高温度等级具有高抗干扰能力的低价位特色不仅在汽车工业，在工业控制的其他领域更能发挥其强大的能力。

别适合工业过程监控设备的互连，因此越来越受到工业界重视。

而且，大降低了系统开发难度，缩短了开发周期。

际标准组织制订为国际标准。

要工作在数据链路层和物理层。

用户可在其基础上开发适合系统实际需要的应用层通信协议。

多主控制。

在总线空闲时，所有的单元都可开始发送消息多主控制。

最先访问总线的单元可获得发送权方式。

多个单元同时开始发送时，发送高优先级消息的发送。

在有的消息都以固定的格式发送。

总线空闲时，所有与总线相连的单元都可以开始发送新消息。

两个以上的单元同时开始发送消息时，根据标识符下称为定优先级。

不是表示发送的目的地址，而是表示访问总线的消息的优先级。

两个以上的单元同时开始发送消息时，对各消息每个位进行逐个仲裁比较。

仲裁获胜被判定为优先级最高的单元可继续发送消息，仲裁失利的单元则立刻停止发送而进行接收工作。

系统的柔软性。

与总线相连的单元没有类似于地址的信息。

因此在总线上增加单元时，连接在总线上的其它单元的软硬件及应用层都不需要改变。

通信速度。

根据整个网络的规模，可设定适合的通信速度。

在同网络中，所有单元必须设定成统的通信速度。

即使有个单元的通信速度与其它的不样，此单元也会输出信号，妨碍整个网络的通信。

不同网络间则可以有不同的通信速度。

远程数据请求。

可通过发送遥控帧请求其他单元发送数据。

检测功能•通知功能•恢复功能。

所有的单元都可以检测检测功能。

检测出的单元会立即同时通知其他所有单元通知功能。

正在发送消息的单元旦检测出，会强制结束当前的发送。

强制结束发送的单元会不断反复地重新发送此消息直到成功发送为止恢复功能。

故障封闭。

以判断出的类型是总线上暂时的数据如外部噪声等还是持续的数据如单元内部故障驱动器故障断线等。

由此功能，当总线上发生持续数据时，可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。

连接。

线是可同时连接多个单元的总线。

可连接的单元总数理论上是没有限制的。

但实际上可连接的单元数受总线上的时间延迟及电气负载的限制。

降低通信速度，可连接的单元数增加提高通信速度，则可连接的单元数减少。

线的分层结构和通信协议线的分层结构开放式系统互联基本参照模型中的传输层数据链路层及物理层。

议中关于本参照模型中的传输层数据链路层及物理层，具体有哪些定义如表。

表本参照模型结构上可分为个层次，分别对应据链路层和物理层。

数据链路层的功能是将物理层收到的信号组织成有意义的消息，并提供传送控制等传输控制的流程。

具体地说，就是消息的帧化仲裁应答的检测或报告。

数据链路层的功能通常在制器的硬件中执行。

表线协议分层结构协议层对应型说明据链路层逻辑链路控制层，用于为链路中的数据传输提供上层控制手段体访问控制层，用于控制仲裁界定等数据传输具体实现物理层物理层作用是在不同节点间根据所有的电气属性进行位的实际传输中数据传送和远程数据请求提供服务，确认有成报文滤波过载通知和恢复管理等工作。

在定义目标处理时，存在许多灵活性。

主要功能是传送规则，亦即控制帧结构执行仲裁检测出错标定和故障界定。

层也要确定，为开始次新的发送，总线是否开放或者是否马上开始发送。

位定时性也是在物理层定义了信号实际的发送方式位时序位的编码方式及同步的步骤。

自然，在个网络中，物理层的所有节点必须是相同的。

但在选择物理层时存在很大的灵活性，具体地说，信号电平通信速度采样点驱动器和总线的电气特性连接器的形态等均未定义驱动器及总线的电气特性等在博世公司的但在中分别定义了总线及驱动器的电气特性等，这些必须根据系统需求由用户自行确定。

表议和标准规格线的通信协议不仅是等组织和团体，企业也对议进行了标准化。

众多国际知名汽车公司早在世纪年代就积极致力于汽车网络技术的研究及应用。

迄今已有多种网络标准，如专门用于货车和客车上的国大众的世的国商用机器的自达的基于向汽车的通信协议以通信速度为准进行了分类。

在我国的轿车中已基本具有电子控制和网络功能，排放和其他指标达到了定的要求。

但货车和客车在这方面却远未能满足排放法规的要求。

因此，为了满足日益严格的排放法规，载货车和客车中也必须引入计算机及控制技术。

采用控制器局域网和国际公认标准协议完成数据传输，以实现汽车内部电子单元的网络化是种迫切的需要也是必然的发展趋势。

它以主要应用于载货车和客车上。

表个以看出，先权位保留位据页位议数据单元导体气敏传感器的分类如表示。

表导体气敏传感器的分类类型所利用的特性工作温度代表性被检测气体电阻型电阻表面电阻控制器可燃性气体体电阻控制器以上乙醇可燃性气体非电阻型二极管整流特性室温醇晶体管特性设计中采用的烟雾传感器属于二氧化锡半导体气敏材料，属于表面离北京科技大学天津学院本科生毕业设计论文式型半导体。

当处于温度时，二氧化锡吸附空气中的氧，形成氧的负离子吸附，使半导体中的电子密度减少，从而使其电阻值增加。

当与烟雾接触时，如果晶粒间界处的势垒受到该烟雾的调制而变化，就会引起表而电导率的变化。

利用这点就可以获得这种烟雾存在的信息。

遇到可燃烟雾如时，原来吸附的氧脱附，而由可燃烟雾以正离子状态吸附在二氧化锡半导体表面氧脱附放出电子，烟雾以正离子状态吸附也要放出电子，从而使二氧化锡半导体导带电子密度增加，电阻值下降。

而当空气中没有烟雾时，二氧化锡半导体又会自动恢复氧的负离子吸附，使电阻值升高到初始状态。

这就是燃性烟雾传感器检测可燃烟雾的基本原理。

传感器的结构图如示，其外观如示。

图传感器的结构图北京科技大学天津学院本科生毕业设计论文传感器的外观传感器的般特点传感器对天然气液化石油气等烟雾有很高的灵敏度，尤其对烷类烟雾更为敏感。

传感器具有良好的重复性和长期的稳定性。

初始稳定，响应时间短，长时间工作性能好。

传感器具有良好的抗干扰性，可准确排除有刺激性非可燃性烟雾的干扰信息，例如酒精和烟雾等。

电路设计电压范围宽，以下均可加热电压传感器的基本特性北京科技大学天津学院本科生毕业设计论文灵敏度特性烟雾传感器在最佳工作条件下，接触同种烟雾，其电阻值气体浓度变化的特性称之为灵敏度特性，用表示。

式中，烟雾传感器洁净空气条件下的电阻值，烟雾传感器在定浓度的检测烟雾中的电阻值。

虽然对于不同的烟雾，器件灵敏度特性的值也会各有差异，但是它们都遵循同规律，式中，为器件相对烟雾浓度变化的敏感性，又称烟雾分离能，对于烟雾为检测烟雾的浓度。

为与检测烟雾，器件材料有关，并随测试温度和材料中有无增感剂而有所不同。

初期稳定特性半导体烟雾传感器在不通电状态存放段时间后，再通电时，器件并不能立即投入正常工作。

这是因为烟雾传感器中的二氧化锡在不通电的状态下会吸附空气中的水蒸气，当再次通电时需要预热几分钟使水蒸气蒸发后，气敏电阻才能正常工作。

再通电工作时气敏电阻值达到稳定时所需要的时间，定义为初期稳定时间。

般情况下，不通电时间越长，初期稳定时间也越长，当不通电存放时间达到天左右时，初期稳定时间般需要分钟左右。

加热特性半导体烟雾传感器般要在较高的温度下工作，所以需要对其加热。

由于传感器般工作在易燃易爆环境下，若加热丝直接与电源相接，当加热丝局部短路造成器件过热或放电时，可能引发事故。

所以必须使用传感器生产厂家推荐的加热电压，使其工作在较安全的范围内。

烟雾传感器加热电压为热电阻为。

当加热丝断路时，由于热惰性缘故，烟雾传感器的气敏特性并不立即消失，此时检测必出现较大的误差。

为避免出现这种情况，并及时发现气敏元件的故障，需要设计加热丝故障诊断报警电路。

传感器的特性参数北京科技大学天津学院本科生毕业设计论文回路电压取样电阻加热电压加热功率约灵敏度以甲烷为例响应时间秒恢复时间秒烟雾检测报警器整体设计方案本论文中的烟雾检测报警器以片机为控制核心，采用电阻式半导体传感器采集烟雾信息。

首先，传感器送来的烟雾浓度对应的微小的电压信号经过放大，转化成较大的电压信号送入后，在转换然后送入单片机进行浓度比较，并判断浓度值是否超出报警限，当浓度处于正常状态绿灯长亮，当烟雾浓度超出设定的限定值时，发出声音报警并伴随红灯闪亮。

另外由于烟雾传感器需要在加热状态下工作，温度越高，反应越快，响应时间和恢复时间就越快。

为提高响应时间，保证传感器准确地稳定地工作，报警器需要向烟雾传感器持续输出个的电压。

报警器系统结构框图如图示，系统以单片机为核心，配合外围电路共同完成信号采集状态显示报警按键输入等功能。

图雾传感器检测报警器结构框图北京科技大学天津学院本科生毕业设计论文雾传感器转换单片机状态指示灯声音报警紧急片机的结构片机是款低功耗低电压高性能单片机，片内含经受次擦写周期的编程可反复擦写的只读程序存储器器件采用艺和司的高密度，非易失性存储器术制造，其输出引脚和指令系统都与容，片内的储器允许在系统内可改编程序或用常规的非易失性存储编程器来编程。

因此，种功能强，灵活性高且价格合理的单片机，可方便的应用在各个控制领域。

有以下主要性能改编程序储器节内