专利名称：车载综合信息管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及汽车内部的电子控制网络系统，特别涉及汽车信息管理系统。
背景技术：
随着电子技术的迅速发展和在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来 越高，系统越来越多，如发动机控制部分就包括喷油量控制系统，怠速控 制系统，进气增压控制系统、排放控制系统、电子油门控制系统、汽油泵控 制系统、断油控制系统等。底盘控制部分包括电控自动变速器系统、电控防 抱死制动系统、电控动力转向系统、电控悬架系统等。安全行驶控制部分包 括安全气囊系统、防撞系统、防滑系统、前照灯控制系统等。这些系统都设 置有相应的传感器，如温度传感器、压力传感器、转速传感器、速度传感器、 流量传感器、液量传感器、位移传感器、方向传感器、气体浓度传感器等， 这些传感器不断检测汽车工况信息，当某一系统出现故障时，传感器会将故 障信息传到仪表板的指示灯上，指示灯发光报警。现有的车辆在故障信息收 集和显示方面的集成度不高，各系统的工作状态显示仪表和报警灯仍沿用常 规的点一点间的布线，随着新技术在汽车上的广泛应用，各系统越来越复杂， 相应的信息量越来越大，如果各系统的工作状态显示仪表和报警灯仍分立设 置在仪表板上，驾驶员对各种故障信息的显示不能一目了然，则难以及时作 出相应的处理。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种具有超强集合功能的车载综合信息管理系 统，利用总线技术，将汽车所有系统的故障信息集合到一个微电脑液晶显示 器上，使驾驶员能够对各种故障信息一目了然，便于对各种故障及时做出相 应的处理，有利于提高驾驶安全性和舒适度。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案
一种车载综合信息管理系统，由液晶显示器、CAN网关、智能CAN节 点组成，其特征是所述智能CAN节点有多个，每个智能CAN节点由CAN 收发器、CAN从控制器、单片机构成，CAN收发器的低电平信号输入/输出 端口和高电平信号输入/输出端口与CAN总线连接，CAN收发器的发送数据 端口与CAN从控制器的输入缓冲端口连接，CAN收发器的接收数据端口与 CAN从控制器的输出缓冲端口连接，CAN从控制器的并行输入/输出端口通 过数据线与单片机的并行输入/输出端口连接，CAN从控制器的地址锁存允许 端与单片机的地址锁存允许端连接，CAN从控制器的片外数据写允许端与单片机的片外数据写允许端连接，CAN从控制器的片外数据读允许端与单片机 的片外数据读允许端连接，CAN从控制器的时钟信号输出端与单片机的时钟 信号端连接，单片机的模/数转换接口通过传感器接口电路与汽车传感器连接； 所述CAN网关由CAN总线驱动器、CAN主控制器、高速光电耦合器、 微电脑构成，CAN总线驱动器的低电平信号输入/输出端口和高电平信号输入 /输出端口与CAN总线连接，CAN总线驱动器的发送数据端口经过高速光电 耦合器与CAN主控制器的输入缓冲端口连接，CAN总线驱动器的接收数据 端口经过高速光电耦合器与CAN主控制器的输出缓冲端口连接，CAN主控 制器的并行输入/输出端口通过数据线与微电脑的并行输入/输出端口连接， CAN主控制器的地址锁存允许端与微电脑的地址锁存允许端连接，CAN主 控制器的片外数据写允许端与微电脑的片外数据写允许端连接，CAN主控制 器的片外数据读允许端与微电脑的片外数据读允许端连接，CAN主控制器的 时钟信号输出端与微电脑的时钟信号端连接，微电脑的并行输入/输出端口与 液晶显示器连接。
本实用新型有以下积极有益效果本实用新型的基本原理是用CAN器件 在汽车内组成局域网，利用CAN (Controller Area Network)总线技术对汽车 内的传感器进行实时控制，汽车内的传感器种类很多，所要求的数据传输速 率也不相同，可以分为低、中、高三个等级，低等级要求的数据传输速率在 l一10Kbit/s,中等级要求的数据传输速率在10_100Kbit/s，高等级要求的数 据传输速率在100—500Kbit/s，而CAN总线的数据传输速率可达到lMbit/s， 完全可以满足各种传感器的使用要求。CAN总线网络不象传统的异步串行通 信网络，它不是点到点的传送报文，而是以广播的方式将报文发送给所有的 节点，进行通信，通信协议可以是CAN2.0。
CAN总线具有高速大容量的特点，可以胜任多系统间大量数据的实时传 输。本实用新型正是利用了这个特点，用CAN器件组成智能CAN节点，这 些智能CAN节点都并联在CAN总线上，每个智能CAN节点中的单片机与 汽车中的一组传感器连接，单片机在复位上电后，开始实时采集各传感器输 出的信号， 一旦发现某一传感器输出了故障信号，则通过中断请求的方式与 CAN控制器进行数据传输，CAN控制器经过CAN收发器以报文的形式将数 据信息发送到CAN总线上，CAN网关收到报文后，对报文进行解析，再将 故障信息显示到液晶显示器上，使驾驶员能够对各种故障信息一目了然。
图l是本实用新型的原理框图。
图2是图1中智能CAN节点的结构示意图。
图3是图1中CAN网关的结构示意图。
图4是图2的电路原理图。
图5是图3的电路原理图。
具体实施方式
请参照图l，本实用新型是一种车载综合信息管理系统，由液晶显示器、
CAN网关、智能CAN节点组成，智能CAN节点有多个，这些智能CAN节 点都并联在CAN总线上，请参照图2、图4，每个智能CAN节点由CAN收 发器Ul、 CAN从控制器U2、单片机U3构成，CAN收发器Ul的型号为 PCA82C250。 CAN从控制器U2的型号为SJAIOOO。单片机U3的型号为 C8051。
CAN收发器Ul的低电平信号输入/输出端口 CANL和高电平信号输入/ 输出端口 CANH与CAN总线连接；
CAN收发器Ul的发送数据端口 TXD与CAN从控制器U2的输入缓冲 端口 TXO连接；
CAN收发器Ul的接收数据端口 RXD与CAN从控制器U2的输出缓冲 端口 RXO连接；
CAN从控制器U2的并行输入/输出端口 AD0—AD7通过数据线与单片 机U3的并行输入/输出端口 P1.0—P1.7连接；
CAN从控制器U2的地址锁存允许端ALE与单片机U3的地址锁存允许 端ALE连接；
CAN从控制器U2的片外数据写允许端WR与单片机U3的片外数据写 允许端WR连接；
CAN从控制器U2的片外数据读允许端RD与单片机U3的片外数据读 允许端RD连接；
CAN从控制器U2的时钟信号输出端CLKOUT与单片机U3的时钟信号 端XTAL1连接；
单片机U3的模/数转换接口 AIN0.0—AIN0.7分别通过传感器接口电路与 汽车传感器连接；如图4所示(图中只画出了一路)，单片机U3的模/数转换 接口 AINO.O通过传感器接口电路U4与汽车传感器U5连接；传感器接口电 路U4为现有技术，故不再加以赘述。单片机U3负责CAN从控制器U2的 初始化，设置它的工作方式，控制它的工作状态，进行数据的接收和发送， CAN从控制器U2用于执行在CAN规范里的完整的CAN协议，包括报文缓 冲和验收滤波。CAN收发器Ul是CAN从控制器U2与CAN总线之间的接 口， CAN收发器U1实现对CAN总线的差动发送和接收功能。
单片机U3在复位上电后，开始实时采集各传感器输出的信号， 一旦发 现某一传感器输出了故障信号，则通过中断请求的方式与CAN从控制器U2 进行数据传输，CAN从控制器U2经过CAN收发器Ul以报文的形式将数据 信息发送到CAN总线上。
请参照图3、图5， CAN网关由CAN总线驱动器U6、 CAN主控制器 U7、微电脑U8以及高速光电耦合器UIO、 Ull构成，CAN总线驱动器U6的型号是TJA1050。 CAN主控制器U7的型号是SJAIOOO。微电脑U8的型号 是P89C51。高速光电耦合器UIO、 Ull的型号是6N173。
CAN总线驱动器U6的低电平信号输入/输出端口 CANL和高电平信号输 入/输出端口 CANH与CAN总线连接；
CAN总线驱动器U6的发送数据端口 TXD经过高速光电耦合器U10与 CAN主控制器U7的输入缓冲端口 TXO连接；
CAN总线驱动器U6的接收数据端口 RXD经过高速光电耦合器Ull与 CAN主控制器U7的输出缓冲端口 RXO连接；
CAN主控制器U7的并行输入/输出端口 AD0—AD7通过数据线与微电 脑U8的并行输入/输出端口 P0.0—P0.7连接；
CAN主控制器U7的地址锁存允许端ALE与微电脑U8的地址锁存允许 端连接；
CAN主控制器U7的片外数据写允许端WR与微电脑U8的片外数据写 允许端WR连接；
CAN主控制器U7的片外数据读允许端RD与微电脑U8的片外数据读 允许端RD连接；
CAN主控制器U7的时钟信号输出端CLKOUT与微电脑U8的时钟信号 端XTAL1连接；
微电脑U8的并行输入/输出端口 P1.0—P1.7与液晶显示器U9连接。液 晶显示器U9可以是点阵式图形液晶显示器或点阵式字符液晶显示器。液晶 显示器U9可以自带驱动电路。液晶显示器U9与微电脑U8的硬件连接为现 有技术，故不再赘述。
微电脑U8通过中断方式访问CAN主控制器U7，为了增强CAN网关的 抗干扰能力，CAN主控制器U7的TXO和RXO端口并不是直接与CAN总线 驱动器U6的TXD和RXD相连，而是通过高速光电耦合器UIO、 Ull进行 耦合相连，这样就很好的实现了 CAN网关与总线上各智能CAN节点间的电 气隔离。
CAN总线驱动器U6与CAN总线的接口部分也采用了一定的抗干扰措 施。CAN总线驱动器U6的CANH和CANL引脚分别通过电阻R7、 R8与 CAN总线相连，电阻可起到一定的限流作用，保护TJA1050免受过电流的冲 击。微电脑U8负责CAN主控制器U7的初始化，设置它的工作方式，控制 它的工作状态，进行数据的接收和发送，CAN主控制器U7用于执行在CAN 规范里的完整的CAN协议，包括报文缓冲和验收滤波。CAN总线驱动器U6 是CAN主控制器U7与CAN总线之间的接口 ， CAN总线驱动器U6实现对 CAN总线的差动发送和接收功能。CAN网关收到各智能CAN节点发送的报 文后，对报文进行解析，再将故障信息显示到液晶显示器上，使驾驶员能够 对各种故障信息一目了然。
权利要求1.一种车载综合信息管理系统，由液晶显示器、CAN网关、智能CAN节点组成，其特征是所述智能CAN节点有多个，每个智能CAN节点由CAN收发器、CAN从控制器、单片机构成，CAN收发器的低电平信号输入/输出端口和高电平信号输入/输出端口与CAN总线连接，CAN收发器的发送数据端口与CAN从控制器的输入缓冲端口连接，CAN收发器的接收数据端口与CAN从控制器的输出缓冲端口连接，CAN从控制器的并行输入/输出端口通过数据线与单片机的并行输入/输出端口连接，CAN从控制器的地址锁存允许端与单片机的地址锁存允许端连接，CAN从控制器的片外数据写允许端与单片机的片外数据写允许端连接，CAN从控制器的片外数据读允许端与单片机的片外数据读允许端连接，CAN从控制器的时钟信号输出端与单片机的时钟信号端连接，单片机的模/数转换接口通过传感器接口电路与汽车传感器连接；所述CAN网关由CAN总线驱动器、CAN主控制器、高速光电耦合器、微电脑构成，CAN总线驱动器的低电平信号输入/输出端口和高电平信号输入/输出端口与CAN总线连接，CAN总线驱动器的发送数据端口经过高速光电耦合器与CAN主控制器的输入缓冲端口连接，CAN总线驱动器的接收数据端口经过高速光电耦合器与CAN主控制器的输出缓冲端口连接，CAN主控制器的并行输入/输出端口通过数据线与微电脑的并行输入/输出端口连接，CAN主控制器的地址锁存允许端与微电脑的地址锁存允许端连接，CAN主控制器的片外数据写允许端与微电脑的片外数据写允许端连接，CAN主控制器的片外数据读允许端与微电脑的片外数据读允许端连接，CAN主控制器的时钟信号输出端与微电脑的时钟信号端连接，微电脑的并行输入/输出端口与液晶显示器连接。
专利摘要一种车载综合信息管理系统，由液晶显示器、CAN网关、智能CAN节点组成，智能CAN节点有多个，每个智能CAN节点由CAN收发器、CAN从控制器、单片机构成，CAN收发器与CAN从控制器连接，CAN从控制器与单片机连接，单片机的模/数转换接口通过传感器接口电路与汽车传感器连接，CAN网关由CAN总线驱动器、CAN主控制器、高速光电耦合器、微电脑构成，CAN总线驱动器经过高速光电耦合器与CAN主控制器连接，CAN主控制器与微电脑连接，微电脑与液晶显示器连接，本实用新型利用总线技术，将汽车所有系统的故障信息集合到一个微电脑液晶显示器上，使驾驶员能够对各种故障信息一目了然，便于对各种故障及时做出相应的处理，有利于提高驾驶安全性和舒适度。
文档编号H04L12/40GK201350880SQ20092000469
公开日2009年11月25日 申请日期2009年2月13日 优先权日2009年2月13日
发明者坤 杨, 栾天昊, 健 龚 申请人:栾天昊