汽车电子CANBUS车载网络实验

一 系统概述
CAN(Controller Area Network)即控制器局域网，是国际上应用最广泛的开放式现场总线之一，作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的网络通讯控制方式，CAN-bus在汽车也已经得到了广泛的应用。汽车电子车身网络系统是由多个ECU之间采用高速CAN总线网络通信实现车辆动力与操作系统信息快速交互，低速CAN总线网络通信实现车辆车身操作控制信息交互，以及低成本的LIN总线对CAN网络进行必要的扩充。通过总线的连接，将多个ECU组成控制网络，实现相互间的信息互联互通，使汽车变得更加安全、可靠、智能，功能扩展更加便捷，车身更加轻便。
该实验系统配置了汽车常见的基础ECU（Electronic Control Unit），可以通过ECU外置的输入输出硬件进行本地化操作，以达到了解单独一个ECU功能的目的。提供ECU仿真模型、二次开发所必须的原理图、源代码等，为以后独立开发汽车电子功能部件奠定基础。该系统也可组网构成一个基本车载网络的模型，了解车载网络的基本构成。通过可配套使用的PFautoCAN平台软件，可以完成对车载网络的设计、软件仿真、半实物仿真、硬件在环仿真等，以达到构建网络控制方案，验证网络模型，并通过对网络数据的采集、存储、分析、处理等对车载网络进行测量、评估、优化等目的。
二 技术指标
1. 双CAN网关实验箱
1.1 可实现低速CAN网络（如125Kbps）与高速CAN网络（如250Kbps）之间的数据选择性交互，完成汽车电子车身网络内不同通信速率CAN网络之间的信息互联互通。
1.2 支持CAN2.0A与CAN2.0B协议，支持CAN通信速度范围5Kbps ～ 1000Kbps 。
1.3 通过彩色液晶显示屏实时显示网络报文等相关信息。
1.4 提供8路开关量信号输入和8路开关量信号输出。
1.5 提供软件代码测试CAN各种波特率标准、通信帧的类型、通信帧的格式、总线滤波等功能。
1.6 可通过PFautoCAN平台软件对ECU进行CAN-BUS网络通信软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
1.7 提供ECU实物原理图、实验源代码等教学资源。
1.8 能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
2. 组合仪表实验箱
汽车仪表是一个综合性汽车电器，采集并显示来自各个汽车模块的信息，如车灯、车门、油温、车速等；所以仪表是汽车所有信息的汇集处，仪表既要将这些状态信息显示出来，又要将相应的信息发送给相应控制模块，工作较为繁忙，在汽车电子车身网络中扮演着非常重要的角色。
2.1 仪表包括：发动机转速表、车速表、燃油表和温度表。
2.2 指示包括：燃油报警信号、水温报警信号、充电指示信号、机油压力报警指示、制动器液位故障报警指示、驻车制动指示、制动蹄片间隙警告指示、安全带未系警告指示、SRS故障指示、近光灯、远光灯、防雾灯、转向灯等，多达20个。
2.3软件包括以下模块单元：
2.3.1燃油表控制模块：主要有油位采集模块和步进电机驱动模块；
2.3.2温度表控制模块：主要有温度采集模块和步进电机驱动模块；
2.3.3车速表控制模块：主要有车速采集模块和步进电机驱动模块；
2.3.4转速表控制模块：主要有转速采集模块和步进电机驱动模块；
2.3.5指示灯模块：主要有信号采集和控制信号输出模块；
2.3.6CAN通信模块：主要有数据处理模块、CAN接收和发送模块；
2.4 实验信号输入：
实验设备自带信号输入；信号发生器信号输入；CAN网络报文输入。
2.5 通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
2.6 提供ECU实物原理图、实验源代码等教学资源。
2.7 通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
3. 车门控制实验箱
3.1 提供不少于6路的继电器信号输出，可以驱动控制车门、车窗、后视镜等汽车电器。
3.2 四门独立控制开关输入。
3.2实现CAN总线通信的综合应用。
3.3 通过本地控制可以实现本单元的ECU功能演示，并可通过CAN总线网络进行实车的模拟控制，并通过网关、仪表等显示相关控制报文、指示信息等。
3.4 综合应用CAN通信组网与数据交互，以及车门开关控制策略；
3.5 提供ECU原理图及实验源代码等教学资源。
3.6 通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
3.7 通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
4. 车灯控制实验箱
4.1 七组以上灯光控制继电器输出。
4.2 1七路以上独立逻辑信号输入。
4.3实现CAN总线通信的综合应用。
4.4 通过本地控制可以实现本单元的ECU功能演示，并可通过CAN总线网络进行实车的模拟控制，并通过网关、仪表等显示相关控制报文、指示信息等。
4.5 提供ECU原理图及实验源代码等教学资源。
4.6 通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
4.7 通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
5. 防盗报警实验箱
5.1 六路以上继电器控制输出，五路以上报警信号输入。
5.2 综合应用CAN总线通信与无线通信的数据交互技术，以及汽车防盗原理。
5.3 提供ECU原理图及实验源代码等教学资源。
5.4 多路LED工作指示灯控制电路。
5.5 电子防盗软件部分主要包括功能选择开关信号采集与处理、制动踏板等开关信号采集与处理、振动传感器信号采集与处理、RF信号采集与处理、继电器控制及控制策略。
5.6 通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
5.7 通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
6. 倒车雷达实验箱
6.1 通过对超声波探头控制，采集车身周围障碍物分布情况，将信息汇总后模糊推理，提供倒车建议。
6.2 提供ECU原理图及实验源代码等教学资源。
6.3 通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
6.4 通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
7. 智能天窗实验箱
7.1 提供4路以上控制继电器输出，控制天窗滑移电机、斜升电机等。
7.2 提供6路以上逻辑信号输入。
7.3 实现滑动开关对滑移电机的打开、关闭控制。
7.4实现斜升开关对斜升电机的打开、关闭控制。
7.5 实现对天窗的自动控制。
7.6 综合应用CAN总线的通信技术，以及智能天窗控制原理。
7.7 提供ECU原理图及实验源代码等教学资源。
7.8 通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
7.9 通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
8. PFautoCAN CAN总线仿真开发工具
PFautoCAN平台软件是针对车载CAN-BUS网络及其相关ECU的开发、测试和分析的集成开发环境软件，涵盖了从系统规划到实现的完整开发流程，可提高开发基于CAN-BUS网络的ECU及车载网络的效率。软件平台主要包括三大功能模块：1、数据库功能模块，2、测量功能模块，3、仿真功能模块。支持ECU及车载CAN-BUS网络系统的开发、测量、仿真、诊断、测试、分析、数据记录、数据回放等，并实现与Vector公司的dbc文件兼容等。
8.1 测量：以图形，图表等形式实时的反映车载网络的总线状态及相关信息
8.2仿真：用于车载网络仿真，包括软件仿真，半实物仿真，硬件在环仿真。
8.3诊断：完成对单个ECU的CAN-BUS通信功能诊断，以及多个ECU联网后网络的综合诊断。
8.4测试：对开发过程中各个阶段的ECU进行CAN总线通信功能测试，检查测试模型，回归测试及一致性测试。
8.5 数据记录与回放：可记录总线数据，并进行记录数据的回放。
8.6符合ISO11898标准的两路独立CAN-bus通道，可以处理CAN2.0A和CAN2.0B格式的CAN报文信息；发送速度最高大于4000帧/秒，接收速度最高大于5000帧/秒。
8.7可实时显示总线负载和流量以及总线错误状态。
8.8支持检测和显示错误帧。
8.9 可通过脚本配置以支持自定义协议。
8.10 可发送协议帧，进行模拟操作；具有键盘输入、时间等触发功能，并可设定接收到指定类型的协议帧时触发发送相应的协议帧。
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