基于CAN总线的汽车电气控制系统设计

肖新国

摘 要：近年来，汽车行业在我国的经济发展中起到了很重要发推进作用，所以由于汽车行业的迅速发展，有关汽车的电气控制系统也在随之更新变化，这些所谓的各种控制系统的不断变化对我国汽车行业的发展也产生了很大的促进作用。所以本文主要介绍的是CAN 总线作为汽车电气系统控制的基础，然后借助于CAN总线的控制系统，将控制信号转换为信息流，不仅加强了CAN总线在汽车电气控制中的作用，而且很大幅度的促进了汽车电气控制系统在使用中的效率。

关键词：CAN总线 汽车电气拉制 系统

现阶段的发展中，电子技术的应用越来越广泛，在各行各业中都得到很好的体现，在汽车行业中的运用直接改变了汽车电器控制的单束运营模式，不仅提高了汽车发展的速度，而且打开了汽车发展的新时期的大门。通过CAN总线作为汽车电气控制系统的基础，不仅有效的实现了电气控制系统的建构，而且从根本上促进了我国汽车行业的发展，通过对CAN总线技术的有效运用，不仅家苦熬了我国汽车控制信号的传输速率，而且保证了速率的准确程度，本文主要就CAN总线对汽车电气控制的设计进行了研究和分析。[1]

一、对CAN总线进行介绍

目前，由于汽车行业的迅速发展，所以总显得技术种类也是越来越多，而CAN总线不同于其它种类，它是总线中技术含量比较高中的一种，属于总线系统的多种结合，提高了汽车的信号传输效率，其平均传输效率可以达到1Mb/s比其他总线的传输效率增速许多，CAN总线在进行信号传输的过程当中经常会使用很多种很介质，一般比较常见的就是光导纤维和同轴电缆，而且CAN总线控制技术还能够通过汽车电气控制系统来实现数转换及其零部件的各项操控。对于CAN总线来说，它的控制系统不同于编码控制系统，而对于数据的模块来说，它主要是通过相关计算方式来对其进行控制。对汽车的控制系统来讲，CAN技术的组要作用就是为汽车电器控制系统提供了一个具有高效率的平台，这个平台主要是借助介质来对信息进行传输和处理，汽车本身产生的其他电子设备之间共同分享，这整体上对汽车的信息利用率上起到了很大的作用。[2]

二、汽车的整体架构设计

在对汽车研究的过程当中，通常我们都会对一些生活中经常会见到或使用的汽车的相关产品进行分析，将整个系统的结构分开来说的话就是前、后、左、右四部分，在实际运用中对CAN总线技术进行应用的时候，应该先选择一个合适的结构，例如星状的拓扑结构，这当中包含的4个节点，它的主要作用就是要收集节点周边的开关信息，然后做成一文字方面的信息，然后顺着CAN总线的方向输送，在接收到信息以后主节点会自动分析判断并将结果反馈给对应的节点。而当中的这4个节点在接收到传输的信息以后，再通过UART总线传输，将传输的结果发送到其对应的模块当中，其主要目的是为了控制汽车电气的输出功率。借助CAN总线技术实现汽车之间电子单元的共享，提高信息的传输效率，这对汽车的信息运用率能够有很大的提升。

三、对ECU节点进行分析

通过对汽车的研究我们知道ECU是汽车控制系统中非常重要的一个组成部分，它的主要组成部分是CAN的通信和功率的输出，在设计但其控制系统的相关软软件的过程中，要对ECU有一个基本的了解，首先要了解ECU对不同节点的不同作用，还要对ECU的具体位置进行了解，然后根据我们掌握的情况对ECU进行应用，在运用的过程中，将移植性体现的淋漓尽致。针对当前电气控制系统来说，ECU本身是存在着不同的端口的，第一个是对于功率的承载进行输出的端口，最高可输出电流30A，它的主要作用是在汽车使用的过程中安全方面进行控制。第二个是开关量的输出端口，其主要目的是为了输出开关量的信息内容。第三个是CAN通信接口，为的是保障汽车外围所有接口的稳定性。第四个是电源的输入口，也是比较重要的一个端口，这是为了整个系统正常运行的电能方面的供应。

四、相關软件的架构

通过我们对汽车电气控制系统的研究发现，在整个控制系统中，分为软件和硬件结构，通常我们将软件结构分为三部分，驱动、转换、和通信处理，针对软件结构的不同，我们了解到其实它们之间存在着很大的区别，例如说：驱动层的主要目的就是为信息的输出和输入进行驱动，转换层的作用也是如此，所以说当中存在的不同层面之间的通信是不会互相影响的，每一层的驱动都是由自身独立的进行的。同样，这些驱动之间的通信也是不同的，因为通信的内容不同，主要分三种内容，状态信，状态信的主要作用是将驱动层与转换层这两者之间进行互通，也就是通信，第二种是接口通信，其主要目的是为了能够使转换层在输入或输出的过程中进行不同状态的转换，以保证它们之间的有效通信，第三种是器件消息，这种消息的主要目的，是为了将通信层和转换层之间的互通。

结语

结合以上内容，我们发现，在CAN总线为基础进行汽车电气控制系统设计的过程中，要将其中包含的两个节点进行分开，在整个实验当中，要对整体的ECU进行分析和研究，确保整个电气控制系统对汽车的运行起到有效的控制作用，保障电气控制系统的有效性和合理性。[3]

参考文献

[1]李文勋，徐迎晖.基于CAN总线的电器控制系统的组网设计与实现[J].工业控制计算机，2017，30（7）：50-52.

[2]符晓芬.CAN总线在汽车电气控制中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（11）：247-247.

[3]秦嘉诚，陈炳林.基于CAN总线的汽车电子换挡控制模块的设计[J].仪表技术，2017（2）：11-14.