随着电子和汽车技术的发展，越来越多的电气设备被广泛地应用到汽车内部，快捷有效地辅助驾驶，提高汽车行驶安全。汽车电子已成为世界汽车行业经济增长点，以我国汽车产业为例，对各种车载电子产品的需求增长速度很快。安装车载电子设备，可以使汽车更加智能化，也给人们带来舒适和便捷，在驾驶的同时也能充分感觉到高科技和时尚的感受。但与此同时很多问题也暴露出来：车内线束增加、车身重量增加和布线复杂。正是为了解决这些问题，扬长避短，汽车总线技术应运而生。其中，can总线以其高速、低成本、抗干扰、质量轻、灵活等优势成为许多车身网络系统的首选。汽车网络根据数据类型和传输速率分为动力电子系统、安全与底盘电子系统、车身控制系统3个子网络。车身网络(即车身电子控制系统)是汽车网络的一个重要分支，是一个根据司乘人员操作对车身电气设备进行控制的电子电气系统，其控制对象主要包括：仪表板、信号灯、照明灯、电动车窗、电动车锁、后视镜、座椅、雨刷刮水器和洗涤泵、空调、多媒体等，其作用主要体现在汽车视野性、方便性、舒适性和娱乐性四个方面。同时，可以利用网络减少配线的连接以及与之相关的质量和制造成本。本文对分布式车身控制系统网络结构和实现方法进行了研究，成功开发出分布式车身网络的中央控制节点和子节点。全文主要研究内容包括三个部分。第一部分：分布式车身控制系统网络结构和通信协议的制定。本系统设计的分布式车身控制系统是由一个中央控制节点和多个子节点组成的。中央控制节点通过三路can总线：车身can总线、舒适can总线、底盘can总线与各个子节点通信，从而达到对车身电气设备进行控制和通信的目的。中央控制节点通过车身can总线对车灯模块、车锁模块、车窗模块、雨刷模块、电动座椅调节模块、电动后视镜调节模块等进行控制并接收子节点反馈信息；通过舒适can总线与空调系统进行通信，采集车内温度等信息；通过底盘can总线与abs（制动防抱死系统）、ecm（发动机控制模块）、tcm（变速器控制模块）等模块连接，采集碰撞强度、发动机转速和车速等底盘信息。中央控制节点不仅是控制中枢，还起到了多总线间网关的作用。车身控制系统在网络结构的基础上，以j1939协议为背景制定了分布式车身网络通信协议，并在实验平台上验证了通信协议的正确性，实现了数据的正确、实时、可靠的传输。第二部分：分布式车身控制系统硬件设计。硬件设计包括中央控制节点硬件设计和子节点硬件设计两大部分。中央控制节点是分布式车身网络的核心，它以lpc2294（arm7核）为mcu，硬件电路包括如下模块：微控制器最小系统和jtag调试模块、电源模块、复位模块、开关量输入模块、模拟量输入模块、开关量和pwm输出模块、3路can总线接口模块、lin总线接口模块等。can总线接口电路是由lpc2294自带的can控制器与can收发器tja1050连接组成。为了增强硬件电路的可扩展性，系统预留了lin总线的接口电路。子节点硬件电路是由通信电路和驱动电路组成的。每个子节点的通信电路都是一样的，主要包括：微控制器选用的是at89s52、can控制器选用的是sja1000、can收发器选用的是pca82c250。其中sja1000是can通讯模块的核心元件，执行can总线的通讯任务；pca82c250是can总线控制器和物理总线的接口，它提供对总线的差动发送能力和对can控制器的差动接收能力。子节点的驱动电路各不相同，主要根据驱动设备的不同而有所差异。本系统中设计的子节点主要是驱动各种类型的车灯和多种类型的电机。根据车灯功率大小不同采用不同驱动方式。其中小功率车灯直接利用三极管的放大功能，而大功率车灯采用三极管和继电器结合进行驱动，利用继电器线圈的导通断开来控制大灯的亮灭。本系统中电机的种类较多，主要是采用不同的芯片进行电机的驱动，利用芯片mc33887驱动小功率电机，如闭锁器电机，利用芯片mc33291驱动雨刷电机，利用芯片mc33486驱动车窗电机，利用芯片l298驱动后视镜电机。第三部分：车身控制系统软件设计。与硬件系统相对应，软件系统包括中央控制节点软件设计和子节点软件设计两部分。软件设计均采用模块化思想，中央控制节点程序模块主要包括：系统目标板配置启动模块、初始化模块、can总线驱动模块、led显示模块、动态数据库模块及主控逻辑判断模块。中央控制节点在前后台系统构架下，各程序模块以数据库为纽带相互关联，共同组成软件系统，实现车身控制系统既定功能。车身控制系统中所有的can子节点程序虽然不尽相同，但是程序总体设计思想都是一样的。按照模块化思想，子节点程序模块包括：监测开关状态模块、发送数据模块、接收数据模块、执行控制命令模块。每个子节点都是在开关量或其它状态发生变化的时候，将信息组成报文发送给中央控制节点，当接收到中央控制节点控制命令报文时，子节点分析报文，并执行相应的控制命令，实现控制功能。根据本文设计的硬件电路搭建了实验平台，组建了车身控制网络，利用周立功usb-to-can，结合中央控制节点和子节点的程序，验证硬件电路设计和软件设计正确性，测试了车身控制系统的即定功能，试验结果达到了设计的预期目标，证明了硬件设计、软件设计和通信协议的正确性和可行性。

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