基于藍牙的汽車CAN網(wǎng)絡(luò)信號無線測量系統(tǒng)
write_MCP2515(TXB0D0,ADRESH);//發(fā)送的數(shù)據(jù)
write_MCP2515(TXB0D1,ADRESL);
……
send_TXB0();//請求發(fā)送
while((read_MCP2515(TXB0CTRL)0x08)==0x08);//等待
發(fā)送完畢
……
3.2 水溫信號的測量
本文中的水溫信號利用DALLAS公司的DS18B20智能數(shù)字傳感器測量。DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點,使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò),為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。測量溫度范圍為-55℃~+125℃,在-10~+85℃范圍內(nèi),精度為±015℃?,F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量,如:環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測溫類消費電子產(chǎn)品等。DS1820采集溫度信號完成后,通過PIC18F4580芯片接收數(shù)據(jù),并通過內(nèi)嵌CAN控制器把數(shù)據(jù)以8位二制數(shù)的格式用標(biāo)準(zhǔn)幀格式發(fā)送到CAN總線上。
4 CAN網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)
采集到的信號通過PIC18F4580內(nèi)嵌的CAN控制器發(fā)出。這里選用MICROCHIP公司出品的MCP2551CAN收發(fā)器完成網(wǎng)絡(luò)信號的傳遞,在CAN網(wǎng)絡(luò)終端加入阻值為120歐的終端電阻。CAN網(wǎng)絡(luò)接收端的收發(fā)器接收到的信號后傳遞給另一片PIC18F4580芯片,通過基內(nèi)部的CAN控制器取出網(wǎng)絡(luò)信號,如果接收到擴展幀,則接收到的數(shù)據(jù)為節(jié)氣門的位置信號;接收到標(biāo)準(zhǔn)幀,則接收到的數(shù)據(jù)為水溫信號。對信號處理后以數(shù)據(jù)包的方式通過基自身的UART口發(fā)給MAX232芯片,把TTL信號電平轉(zhuǎn)換成232電平。節(jié)氣門部分的CAN通訊板硬件原理圖如圖3所示。
圖3 節(jié)氣門位置信號測量CAN通信板原理圖
5 藍牙無線傳輸系統(tǒng)
MAX232芯片把轉(zhuǎn)換后的信號傳給由CSR公司的BC417構(gòu)成的藍牙主(發(fā)射)模塊。BC417藍牙模塊可以設(shè)定數(shù)據(jù)傳輸速率,在保證發(fā)射信號的質(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藍牙芯片構(gòu)成的從(接收)模塊在接收到數(shù)據(jù)信號后,通過MAX232芯片轉(zhuǎn)換電平傳給上位機微機的串口。
6 上位機信號接收處理系統(tǒng)
上位機微機的串口接到信號后,用VC++開發(fā)工具編寫了面向?qū)ο蟮某绦驅(qū)?shù)據(jù)包進行處理。為了直觀的顯示數(shù)據(jù)的數(shù)值和其隨時間的變化關(guān)系,本程序可顯示實際節(jié)氣門位置信號與水溫的數(shù)值,另可顯示節(jié)氣門位置信號的變化曲線。上位機程序的界面如圖4所示。
本文利用的是SerialPort類來實現(xiàn)此功能,這種方法對使用者來說只要關(guān)心設(shè)定相關(guān)的通訊參數(shù),而不用關(guān)心封裝的實現(xiàn)方法,程序的模塊化和維護性好[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)隨時間變化的曲線,編寫了一個利用封裝的BUTTON類控件實現(xiàn)的顯示界面。此控件可方便地實現(xiàn)對數(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行設(shè)定,顯示效果良好。
圖4 上位機界面圖
7 結(jié)論
該系統(tǒng)運行良好,能方便、快速、可靠地實現(xiàn)汽車運行參數(shù)的測量,為實現(xiàn)汽車網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的無線實時測量與汽車故障診斷提供了一個較好的平臺。程序運行結(jié)果顯示此藍牙無線傳輸CAN測量系統(tǒng)有如下優(yōu)點:
1)在測量汽車運行參數(shù)時,可利用多個單片機構(gòu)成CAN測量網(wǎng)絡(luò),充分利用了CAN網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點:信號抗干擾能力強、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)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)充分體現(xiàn)了藍牙系統(tǒng)的高速和藍牙協(xié)議的高可靠性,理論上數(shù)據(jù)的成功率為100%,實現(xiàn)了高速和可靠的數(shù)據(jù)傳遞。
3)在用上位機測量汽車運行參數(shù)時,在汽車與電腦之間無需任何線纜的連接,方便測量系統(tǒng)的組建,降低了系統(tǒng)組建的時間和成本。
4)可充分利用上位機計算與處理的優(yōu)勢,相比于傳統(tǒng)的汽車檢測儀器,可實現(xiàn)功能更強大的數(shù)據(jù)處理能力。
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