can总线的车辆参数监控系统设计
本文介绍了一种基于CAN总线技术并通过VB开发上位机软件对智能型车辆参数进行实时监控的系统，给出了系统设计思路和方案。该系统能够实现对车辆水箱温度、发动机温度以及发动机转速、胎压等参数的实时监控。本次设计以STC89C52微控制器为核心，运用CAN总线技术实现现场通讯功能。系统采用了模块化的设计方法，包括传感器模块、显示模块、通讯模块、上位机模块。汽车的水箱温度、发动机温度以及发动机转速、胎压等如果超出额定参数范围会使汽车的使用寿命降低，甚至会使汽车的安全性能大大降低，引发安全事故，威胁到人们的生命安全。所以车辆各种参数监控系统的设计、实施一直会是汽车安全性能发展的重点。关键词 车辆参数，STC89C52，传感器， CAN总线
目 录
1 引言 1
2 课题研究背景及意义 1
2.1 车辆参数监控系统的发展现状和趋势 1
2. 2 课题研究的内容 2
2. 3 系统可行性及实现方法分析 2
3 硬件系统设计 2
3.1 系统硬件设计框图 2
3.2 节点的构成 3
3.3 电源模块 3
3.4 复位模块 4
3.5 晶振模块 4
3.6 信号采集模块 5
3.7 模数转换模块 7
3.8 显示模块 10
3.9 RS232模块 10
3.10 主控模块 13
3.11 CAN总线模块 14
4 软件系统设计 20
4.1 软件总体设计 20
4.2 上位机温度采集系统 21
4.3 初始化模块 23
5 系统制作与调试 30
5.1 系统硬件电路的调试 30
5.2 系统软件部分的调试 31
5.3 系统软硬件整体调试 32
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附录A 系统电路图 36
附录B PCB图 37
附录C 实物图 38
附录D *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
程序清单 39
1 引言
随着经济时代的快速发展，越来越多的人拥有了属于自己的汽车。从第一辆汽车的发明到如今，汽车的性能已经越来越完善，人们的生活已经离不开汽车这种交通工具。汽车在极大改善了人们生活的同时也造成了很多潜在的危险因素。因此，汽车安全受到了越来越多人的重视。对汽车的各部分参数进行实时监控可以让驾驶汽车的人及时了解到汽车各部分是否正常，这样就可以大大降低汽车发生故障，造成危险的可能。所以，汽车参数监控系统的设计、实施一直会是汽车安全性能发展的重点。
本课题研究的车辆参数监控系统将单片机技术和CAN总线技术相结合，利用温度传感器、压力传感器以及转速传感器对汽车的水箱温度、发动机温度、发动机转速进行实时监测采集，将所有收集到的数据通过CAN总线转成232网桥来进行通讯，发送到PC上位机。当驾驶汽车的人发现到监控的数据异常时就可以立即作出相应的措施，消除安全隐患。
本监控系统具有两个突出优点：
（1）系统实现实时监控，可以让驾驶汽车的人第一时间看到汽车各部分参数；
（2）利用CAN总线与单片机技术相结合，成本低，设计简易方便。
（3）设计的硬件装置体积小，可以节省汽车有限的空间。
2 课题研究背景及意义
2.1 车辆参数监控系统的发展现状和趋势
随着国民经济飞速发展，更多的人拥有了私家车。然而随着私家车数量的增长，道路交通安全形势不容乐观。因此，人们会更加注重车辆安全方面的问题。车辆安全除了不可人为控制的意外危险因素外，车辆参数就成为了车辆本身安全的重要指标。对其进行实时监控可以及时了解车辆各项参数是否正常，如果异常就可以立即作出措施，解决故障，大大降低发生事故的可能。车辆参数监控系统的设计、实施尤为重要。因此，汽车参数监控系统的设计、实施一直会是汽车安全性能发展的一个重点。
现代科学技术日新月异，单片机具有了优异的性能价格比。因集成度高、体积小、可靠性高，控制功能强，低电压、低功耗等特点[]，单片机在工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中被广泛使用[]。在各种监控系统中引入单片机，不但使监控系统更加智能化，提高监控的准确度，更能简化监控系统的硬件结构，提高其性价比。把单片机技术和CAN总线技术相结合设计的车辆参数监控系统有很多独特的优点[]：
(1)利用传感器采集所需的各项参数信息，而传感器又因体积小，功能强，价格实惠的特点而更适合广大的人们群众。
(2)可以实现上位机显示，能够对车辆参数进行实时监控，方便第一时间让驾驶车辆的人知道车辆各项参数的异常，以便做出应对措施。
(3) 传感器将收集的实时信号传送给ADC0809进行模数转化，采集到的数字信号就直接传送到单片机。单片机收集到的信号经CAN总线完成节点间的通讯，这样就完成了传感器数据采集功能。
(4) 监控系统设计简易，价格也十分低廉。由于体积小，所以不会占用狭小的车辆空间。
基于以上优点，基于CAN总线的车辆参数监控系统在汽车监控系统中的应用会越来越普及，这也是一个很有前景的研究方向。
2.2 课题研究的内容
将CAN总线技术与单片机两个部分来进行相互结合，设计了一种智能车辆参数监控系统对车辆各部分的实时参数进行有效的监测并读出相应参数大小。能够实现对汽车内水箱内水温、发动机温度和发动机转动速率、胎压等参数的实时采集，并通过VB开发上位机软件实现在上位机的监控。
2.3 系统可行性及实现方法分析
通过数据采集模块将温度、压力、速度传感器将检测到的汽车水箱温度、发动机温度以及发动机转速、胎压等参数转化为电压或电流信号，传送至单片机，在传送的过程中我们采用A/D转换电路转化为单片机需要的数据进行处理与研究。数据送至单片机后，显示模块显示所接收到的数据，最后利用CAN总线连接微控制器与上位机，将全部数据由CAN总线通信到PC主机[]。
3 硬件系统设计
3.1 系统硬件设计框图
目 录
1 引言 1
2 课题研究背景及意义 1
2.1 车辆参数监控系统的发展现状和趋势 1
2. 2 课题研究的内容 2
2. 3 系统可行性及实现方法分析 2
3 硬件系统设计 2
3.1 系统硬件设计框图 2
3.2 节点的构成 3
3.3 电源模块 3
3.4 复位模块 4
3.5 晶振模块 4
3.6 信号采集模块 5
3.7 模数转换模块 7
3.8 显示模块 10
3.9 RS232模块 10
3.10 主控模块 13
3.11 CAN总线模块 14
4 软件系统设计 20
4.1 软件总体设计 20
4.2 上位机温度采集系统 21
4.3 初始化模块 23
5 系统制作与调试 30
5.1 系统硬件电路的调试 30
5.2 系统软件部分的调试 31
5.3 系统软硬件整体调试 32
结 论 33
致 谢 34
参 考 文 献 35
附录A 系统电路图 36
附录B PCB图 37
附录C 实物图 38
附录D *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
程序清单 39
1 引言
随着经济时代的快速发展，越来越多的人拥有了属于自己的汽车。从第一辆汽车的发明到如今，汽车的性能已经越来越完善，人们的生活已经离不开汽车这种交通工具。汽车在极大改善了人们生活的同时也造成了很多潜在的危险因素。因此，汽车安全受到了越来越多人的重视。对汽车的各部分参数进行实时监控可以让驾驶汽车的人及时了解到汽车各部分是否正常，这样就可以大大降低汽车发生故障，造成危险的可能。所以，汽车参数监控系统的设计、实施一直会是汽车安全性能发展的重点。
本课题研究的车辆参数监控系统将单片机技术和CAN总线技术相结合，利用温度传感器、压力传感器以及转速传感器对汽车的水箱温度、发动机温度、发动机转速进行实时监测采集，将所有收集到的数据通过CAN总线转成232网桥来进行通讯，发送到PC上位机。当驾驶汽车的人发现到监控的数据异常时就可以立即作出相应的措施，消除安全隐患。
本监控系统具有两个突出优点：
（1）系统实现实时监控，可以让驾驶汽车的人第一时间看到汽车各部分参数；
（2）利用CAN总线与单片机技术相结合，成本低，设计简易方便。
（3）设计的硬件装置体积小，可以节省汽车有限的空间。
2 课题研究背景及意义
2.1 车辆参数监控系统的发展现状和趋势
随着国民经济飞速发展，更多的人拥有了私家车。然而随着私家车数量的增长，道路交通安全形势不容乐观。因此，人们会更加注重车辆安全方面的问题。车辆安全除了不可人为控制的意外危险因素外，车辆参数就成为了车辆本身安全的重要指标。对其进行实时监控可以及时了解车辆各项参数是否正常，如果异常就可以立即作出措施，解决故障，大大降低发生事故的可能。车辆参数监控系统的设计、实施尤为重要。因此，汽车参数监控系统的设计、实施一直会是汽车安全性能发展的一个重点。
现代科学技术日新月异，单片机具有了优异的性能价格比。因集成度高、体积小、可靠性高，控制功能强，低电压、低功耗等特点[]，单片机在工业控制领域、通讯设备、信息处理以及日常生活中被广泛使用[]。在各种监控系统中引入单片机，不但使监控系统更加智能化，提高监控的准确度，更能简化监控系统的硬件结构，提高其性价比。把单片机技术和CAN总线技术相结合设计的车辆参数监控系统有很多独特的优点[]：
(1)利用传感器采集所需的各项参数信息，而传感器又因体积小，功能强，价格实惠的特点而更适合广大的人们群众。
(2)可以实现上位机显示，能够对车辆参数进行实时监控，方便第一时间让驾驶车辆的人知道车辆各项参数的异常，以便做出应对措施。
(3) 传感器将收集的实时信号传送给ADC0809进行模数转化，采集到的数字信号就直接传送到单片机。单片机收集到的信号经CAN总线完成节点间的通讯，这样就完成了传感器数据采集功能。
(4) 监控系统设计简易，价格也十分低廉。由于体积小，所以不会占用狭小的车辆空间。
基于以上优点，基于CAN总线的车辆参数监控系统在汽车监控系统中的应用会越来越普及，这也是一个很有前景的研究方向。
2.2 课题研究的内容
将CAN总线技术与单片机两个部分来进行相互结合，设计了一种智能车辆参数监控系统对车辆各部分的实时参数进行有效的监测并读出相应参数大小。能够实现对汽车内水箱内水温、发动机温度和发动机转动速率、胎压等参数的实时采集，并通过VB开发上位机软件实现在上位机的监控。
2.3 系统可行性及实现方法分析
通过数据采集模块将温度、压力、速度传感器将检测到的汽车水箱温度、发动机温度以及发动机转速、胎压等参数转化为电压或电流信号，传送至单片机，在传送的过程中我们采用A/D转换电路转化为单片机需要的数据进行处理与研究。数据送至单片机后，显示模块显示所接收到的数据，最后利用CAN总线连接微控制器与上位机，将全部数据由CAN总线通信到PC主机[]。
3 硬件系统设计
3.1 系统硬件设计框图
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