基於can總線的車載終端的製作方法
2023-06-14 12:28:31
專利名稱：基於can總線的車載終端的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車載終端，尤其是一種基於CAN總線的車載終端。
背景技術：
隨著汽車電子產業的高速發展，作為汽車可選裝備的智能車載終端已經逐漸普及起來，在一些汽車上已經作為必要部件。但是國內車載終端的開發還處於實驗性階段，相對滯後，目前還沒有一款真正集成的車載信息感知和智能車載終端相結合的設備
實用新型內容
(一 )要解決的技術問題本實用新型要解決的技術問題是提出一種基於CAN總線的車載終端，通過CAN總線和微慣性測量單元實現對車輛自身運動狀態的在線測量，並顯示在車載終端上。( 二 )技術方案為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種基於CAN總線的車載終端，主要由中央處理器單元、GPS模塊、GPRS模塊、CAN控制器、CAN收發器模塊、存儲器模塊、LED顯示模塊、A/D轉換器模塊、傳感器模塊、電源調節模塊和報警模塊組成，中央處理器單元通過RS232串口與GPS模塊和GPRS模塊相連，中央處理器單元經CAN控制器、CAN收發器模塊、CAN總線，並通過A/D轉換器模塊與傳感器模塊相連。進一步，傳感器模塊包括MEMS加速度傳感器和MEMS角速度傳感器。(三)有益效果該車載終端，擴展了傳統的車載信息智能終端的功能。通過運用當前流行的控制器區域網CAN (ControI Ier Area Network)總線技術,實現對分布式車載傳感器信息的採集以及與終端的通信，通過終端對數據的分析處理可以對潛在危險發出報警信號，並在屏幕上顯示報警信息，可以對駕駛員起到預警作用。此外還設計了 CAN控制器/收發器塊、GPRS無線通信、GPS衛星導航以及電源調節等模塊，擴展了傳統智能車載終端的應用，提高ARM板的利用效率。
圖I為車輛終端結構示意圖；圖2為CAN總線控制器和收發器原理具體實施方式
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。以下實施例用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。車載終端主要由中央處理器單元、GPS模塊、GPRS模塊、CAN控制器/收發器模塊、存儲器模塊、LED顯示模塊、A/D轉換器模塊、傳感器模塊、電源調節模塊和報警模塊等組成，系統的總體框架設計如圖I所示。在車載終端系統中，ARM作為中央處理單元對系統的整體性能起著至關重要的作用。本系統選用了 Samsung公司基於ARM9內核的S3C2440作為中央處理器，具有很高的性價比。S3C2440可將系統組成縮減至最小，其集成了分開的16KB指令/數據緩存、SDRAM控制器、IXD控制器、4通道DMA、3通道UART、I2C總線、I2S總線、SD主機接口、PWM定時器、看門狗、片上PLL時鐘發生器、8通道10 bit A/D控制器和觸控螢幕接口、攝像頭接口以及帶日曆函數的實時時鐘，並且S3C2440最高頻率可達400MHz，且功耗只有mW級。GPS接收模塊採用Motorola GPS M12接收模塊。M12模塊支持Motorola 二進位格式和NMEA0183格式兩種數據輸出模式。它的特點是超低功耗、高靈敏度，它的衛星信號漂移小，通過天線接收來自GPS衛星的定位信號，經過變頻、放大、濾波等一系列處理過程，實現對GPS衛星信號的跟蹤、鎖定、測量，產生計算位置的數據信息。該模塊通過串行口 RS232與S3C2410進行通信。S3C244晶片上沒有CAN控制器，所以需要在晶片外部擴展CAN控制器和收發器。SJA1000是一款獨立的CAN控制器，廣泛應用於汽車和一般工業環境中的控制器區域網路。它是Philips公司PCA82C200控制器的替代產品，支持CAN2. 0A、CAN2. OB協議，與僅支持CAN2. OA的PCA82C200在硬體和軟體上完全兼容，因此本設計選用SJA1000。CAN收發器是CAN協議控制器和物理總線之間的接口，為總線提供差動的發送和接收功能，是CAN系統中的必須設備。該智能終端選用常用的CAN收發器並具有PCA82C250作為CAN控制器SJA1000與CAN總線之間的接口，實現對總線的差動發送和對CAN控制器的差動接收，它最初為汽車高速通信(最高達IMb/s)應用設計。PCA82C250與IS0/DISI1898標準完全兼容，具有抗瞬間幹擾、降低射頻幹擾、熱防護、防護電池與地之間發生短路等總線保護能力，最多可連接110個節點，即使某個節點掉電也不會影響總線。為了加強CAN節點的抗幹擾性能，在CAN控制器和收發器之間增加了光電隔離器6N137。CAN總線控制器和收發器的設計原理如圖2所示。本設計選用的MAXl224/MAX1225系列12bit模/數轉換器(ADC)具有低功耗、高速、串行輸出等特點，其採樣速率最高可達I. 5Mb/s，在2. 7V 3. 6V的單電源下工作，需要I個外部基準源；可進行真差分輸入，比單端輸入提供更好的噪聲抑制、失真改善及更寬的動態範圍；同時，具有標準SPITM、QSPITM、MI-CROffffIRETM，接口提供轉換所需的時鐘信號，可以方便地與標準數位訊號處理器(DSP)的同步串行接口連接。S3C2440內部集成了 IXD控制器，支持STN和TFT類型的液晶顯示器，可根據水平和垂直像素、數據線寬度和刷新率編程支持各種需求的屏幕。LCD控制器主要負責傳送在幀緩衝區中的視頻數據和產生必要的控制信號。視頻數據採用DMA方式，通過IXD數據總線傳送。控制信號主要有垂直同步信號vSYNC、線結束信號LEND、水平同步信號HSYNC、像數時鐘信號vCLK和數據使能信號vDEN等。MEMS(Micro Electronic Measurement System)傳感器具有體積小、質量輕、響應快、靈敏度高和易生產等特點，並具有低能耗、高功率、低成本等優勢，特別適合在汽車上使用。所用的微慣性測量單元MIMU由2個ADXL203型雙向微加速度計和3個ADXRS150型角速度陀螺組成，MEMS陀螺傳感器採用的物理現象是科裡奧利效應。圍繞MEMS慣性加速和角速度傳感器，開展以駕駛員操控行為動作和車身運動狀態感知為核心內容的汽車分布式感知技術研究及其平臺開發，設計駕駛員手與腳對車輛操控行為的感知模塊、車身運動感知模塊。通過建立複雜的理論模型，結合汽車姿態傳感模塊的信息，運用信息融合技術識別得到可靠的駕駛員對汽車動力學系統的輸入參數，包括方向盤輸入、油門踏板輸入、變速手柄輸入、制動踏板輸入及離合器踏板輸入等。以上實施方式僅用於說明本實用新型，而並非對本實用新型的限制，有關技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型的精神和範圍的情況下，還可以做出各種變化和
變型，因此所有等同的技術方案也屬於本實用新型的範疇，本實用新型的專利保護範圍應由權利要求限定。
權利要求1.一種基於CAN總線的車載終端主要由中央處理器單元、GPS模塊、GPRS模塊、CAN控制器、CAN收發器模塊、存儲器模塊、LED顯示模塊、A/D轉換器模塊、傳感器模塊、電源調節模塊和報警模塊組成，其特徵在於，中央處理器單元通過RS232串口與GPS模塊和GPRS模塊相連，中央處理器單元經CAN控制器、CAN收發器模塊、CAN總線，並通過A/D轉換器模塊與傳感器模塊相連。
2.根據權利要求I所述的車載終端，其特徵在於傳感器模塊包括MEMS加速度傳感器和MEMS角速度傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種基於CAN總線的車載終端，主要由中央處理器單元、GPS模塊、GPRS模塊、CAN控制器、CAN收發器模塊、存儲器模塊、LED顯示模塊、A/D轉換器模塊、傳感器模塊、電源調節模塊和報警模塊組成，中央處理器單元通過RS232串口與GPS模塊和GPRS模塊相連，中央處理器單元經CAN控制器、CAN收發器模塊、CAN總線，並通過A/D轉換器模塊與傳感器模塊相連。該車載終端通過CAN總線和微慣性測量單元實現對車輛自身運動狀態的在線測量，並顯示在車載終端上。
文檔編號G05B19/418GK202795001SQ20122041744
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者蔣屹, 蔣帆, 宋大鵬, 劉思堯, 馮杭春, 張狄 申請人:北京亞太軒豪科技發展有限公司, 中國人民武裝警察部隊後勤部運輸油料部