车载CAN总线测试系统设计与实现

"一种车用CAN总线网络测试系统的研究" CAN（Controller Area Network）总线是一种广泛应用在汽车行业的现场总线技术，由德国博世公司开发，主要用于汽车内部的电子控制单元（ECU）之间的数据交换。随着汽车电子化程度的提高，CAN总线在现代车辆中的作用日益显著，它连接了诸如电子燃油喷射、防抱死刹车系统、安全气囊、电控门窗和主动悬架等各类电子设备。 在车载CAN总线测试系统中，计算机通常作为上位机，通过其数据处理和存储能力来实时监控和分析下级ECU的工作状态。例如，在电动汽车的电机控制器测试中，上位机通过CAN总线发送指令给电机控制器，同时接收电机的电压、电流、转速和输出转矩等关键参数，从而评估电机的工作性能。由于大多数计算机配备RS-232串行通信接口，因此测试系统需要设计成支持RS-232接口，以便与CAN总线网络无缝对接。 测试系统的硬件架构包括多个核心组件。首先，Philips单片机P89C51作为微处理器，负责控制和处理数据。其次，SJA1000是CAN控制器，它负责实现CAN通信协议。82C250是CAN收发器，用于将CAN信号转换为适合物理层传输的形式。此外，RS-232电平转换芯片MAX232确保了PC的串行接口与CAN总线之间的电平匹配。高速光耦则用于电气隔离，保证系统的稳定性和安全性。 通信协议转换电路是测试系统的关键部分，如图2所示。由于P89C51不包含内置的CAN模块，所以需要额外添加SJA1000来实现CAN通信。这个转换电路使得上位机能够通过RS-232接口发送和接收CAN总线上的数据，实现两者的通信交互。 该研究设计的CAN总线网络测试系统具有重要的实际应用价值，可以有效检测和调试汽车中的CAN网络设备，确保汽车电子系统的正常运行。通过这种测试系统，工程师可以对车辆的各个电子控制单元进行精确监控，提前发现和解决潜在问题，提高汽车的可靠性和安全性。