1、 引言
隨著汽車電子的發(fā)展，汽車內(nèi)電子產(chǎn)品越來(lái)越多，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤和車身等電控系統(tǒng)中的電控單元數(shù)量不斷增加，同時(shí)它們之間的通信也越來(lái)越重要。在汽車內(nèi)利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可大大提高系統(tǒng)之間信息傳遞的可靠性，同時(shí)可大大減少汽車線束的數(shù)量，降低汽車電氣系統(tǒng)的成本。本文提出并實(shí)現(xiàn)了一種利用單片機(jī)組成can系統(tǒng)，利用藍(lán)牙無(wú)線傳輸技術(shù)對(duì)汽車運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理的方法。can總線符合iso11898標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率可達(dá)1mbps,傳輸距離為10km,傳輸介質(zhì)可為雙絞線。它具有如下的一些技術(shù)特性：
1)多主方式工作，非破壞性的基于優(yōu)先權(quán)的總線仲裁技術(shù);
2)采用短幀結(jié)構(gòu)，受干擾概率低，每幀信息都有crc檢驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施;
3)對(duì)嚴(yán)重錯(cuò)誤具有自動(dòng)關(guān)閉總線的功能，使總線的其他操作不受影響。
在汽車運(yùn)行過(guò)程中，車載射頻裝置如汽車立體聲系統(tǒng)、gps導(dǎo)航設(shè)備、衛(wèi)星數(shù)字音頻無(wú)線電業(yè)務(wù)(sdars)裝置、gsm無(wú)線電收發(fā)器以及其它電器設(shè)備均可能造成干擾或受到干擾，這些射頻干擾信號(hào)會(huì)對(duì)汽車無(wú)線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流造成不良影響。如果應(yīng)用傳統(tǒng)的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的速率和準(zhǔn)確率都不能很高，從而不能實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，而把藍(lán)牙無(wú)線傳輸技術(shù)用在汽車上可以很好地解決這個(gè)問題。
本文所用藍(lán)牙模塊采用英國(guó)csr公司的bc417芯片，并與sst公司的8m的flash芯片39vf800a構(gòu)成了模塊。
模塊的硬件圖如圖1所示。
圖1藍(lán)牙模塊原理圖
此模塊的主要特點(diǎn)如下：
1)采用csr主流藍(lán)牙芯片，符合藍(lán)牙v210標(biāo)準(zhǔn)。
2)串口模塊上底板帶有rs232接口和ttl接口，任選一種接口使用，使用313～5v電源。串口對(duì)用戶而言是透明的。
3)藍(lán)牙芯片采用向前糾錯(cuò)編碼，通信效率高，自動(dòng)跳頻，抗*力強(qiáng)。
4)波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600,1382400,可在程序中根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。
5)休眠電流：小于1ma,工作電流：40ma。
2、系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理圖
本文利用microchip公司的內(nèi)嵌can控制器的18f4580芯片與can收發(fā)器芯片mcp2515構(gòu)成can網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并用18f4580芯片自帶的10位ad傳感器實(shí)現(xiàn)了對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)氣門位置信號(hào)的測(cè)量，同時(shí)利用智能數(shù)字傳感器ds18b20對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的水溫信號(hào)進(jìn)行測(cè)量。利用藍(lán)牙模塊把測(cè)量的信號(hào)無(wú)線傳給上位機(jī)，利用vc++編寫數(shù)據(jù)接收與處理的程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示與存儲(chǔ)，并可顯示數(shù)據(jù)值隨時(shí)間的變化關(guān)系曲線圖，測(cè)量結(jié)果直觀。系統(tǒng)的硬件原理圖如圖2所示。
圖2測(cè)量系統(tǒng)原理圖
3、藍(lán)牙無(wú)線傳輸系統(tǒng)
max232芯片把轉(zhuǎn)換后的信號(hào)傳給由csr公司的bc417構(gòu)成的藍(lán)牙主(發(fā)射)模塊。bc417藍(lán)牙模塊可以設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸速率，在保證發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量的情況下，可以盡量采用高速率的傳輸。本文中的傳輸速率為38400bps。另一塊bc417藍(lán)牙芯片構(gòu)成的從(接收)模塊在接收到數(shù)據(jù)信號(hào)后，通過(guò)max232芯片轉(zhuǎn)換電平傳給上位機(jī)微機(jī)的串口。
4、上位機(jī)信號(hào)接收處理系統(tǒng)
上位機(jī)微機(jī)的串口接到信號(hào)后，用vc++開發(fā)工具編寫了面向?qū)ο蟮某绦驅(qū)?shù)據(jù)包進(jìn)行處理。為了直觀的顯示數(shù)據(jù)的數(shù)值和其隨時(shí)間的變化關(guān)系，本程序可顯示實(shí)際節(jié)氣門位置信號(hào)與水溫的數(shù)值，另可顯示節(jié)氣門位置信號(hào)的變化曲線。上位機(jī)程序的界面如圖3所示。
本文利用的是serialport類來(lái)實(shí)現(xiàn)此功能，這種方法對(duì)使用者來(lái)說(shuō)只要關(guān)心設(shè)定相關(guān)的通訊參數(shù)，而不用關(guān)心封裝的實(shí)現(xiàn)方法，程序的模塊化和維護(hù)性好[5]。在使用中采用串口事件響應(yīng)方式工作。為了更直觀的顯示出數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化的曲線，編寫了一個(gè)利用封裝的button類控件實(shí)現(xiàn)的顯示界面。此控件可方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的坐標(biāo)、背景、數(shù)據(jù)的單位與數(shù)據(jù)的更新速度等屬性進(jìn)行設(shè)定，顯示效果良好。
圖3上位機(jī)界面圖
5、結(jié)論
該系統(tǒng)運(yùn)行良好，能方便、快速、可靠地實(shí)現(xiàn)汽車運(yùn)行參數(shù)的測(cè)量，為實(shí)現(xiàn)汽車網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的無(wú)線實(shí)時(shí)測(cè)量與汽車故障診斷提供了一個(gè)較好的平臺(tái)。程序運(yùn)行結(jié)果顯示此藍(lán)牙無(wú)線傳輸can測(cè)量系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：
1)在測(cè)量汽車運(yùn)行參數(shù)時(shí)，可利用多個(gè)單片機(jī)構(gòu)成can測(cè)量網(wǎng)絡(luò)，充分利用了can網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)抗*力強(qiáng)、數(shù)據(jù)速率快、數(shù)據(jù)可靠性高與系統(tǒng)連接線少等。
2)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)充分體現(xiàn)了藍(lán)牙系統(tǒng)的高速和藍(lán)牙協(xié)議的高可靠性，理論上數(shù)據(jù)的成功率為,實(shí)現(xiàn)了高速和可靠的數(shù)據(jù)傳遞。
3)在用上位機(jī)測(cè)量汽車運(yùn)行參數(shù)時(shí)，在汽車與電腦之間無(wú)需任何線纜的連接，方便測(cè)量系統(tǒng)的組建，降低了系統(tǒng)組建的時(shí)間和成本。
4)可充分利用上位機(jī)計(jì)算與處理的優(yōu)勢(shì)，相比于傳統(tǒng)的汽車檢測(cè)儀器，可實(shí)現(xiàn)功能更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。
信息標(biāo)題：基于can系統(tǒng)的汽車無(wú)線測(cè)量系統(tǒng)
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