基于J1939協(xié)議的汽車(chē)總線(xiàn)培訓實(shí)驗系統

針對J1939培訓要求，系統在教學(xué)中，特別是實(shí)操中可以實(shí)時(shí)監控基于J1939汽車(chē)CAN總線(xiàn)的數據并能完整記錄、顯示波形和打印。
4.1 儀表板的顯示變化
（1）車(chē)輛行駛速度以及行程測量與顯示：系統實(shí)時(shí)測量車(chē)輛的行駛速度，并在車(chē)速表上顯示車(chē)輛當前的行駛速度，速度顯示單位為Km/h。車(chē)速傳感器的輸入為脈沖波（函數脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖），當輸入的脈沖波頻率達到200Hz時(shí)，車(chē)速達到最到值180Km/h。
當車(chē)速不為0時(shí)，系統實(shí)時(shí)測量車(chē)輛行駛的路程數，并顯示在儀表板上的液晶顯示屏多功能顯示區，單位為Km，精確到0.1Km。同時(shí)系統以1Km為單位間歇存儲車(chē)輛行駛總里程數，顯示在儀表板上的液晶顯示屏多功能顯示區上。
（2）燃油量的測量與顯示：燃油量通過(guò)油量傳感器來(lái)測量，顯示采用無(wú)量綱方式，F表示燃油滿(mǎn)，E表示燃油量為0。當傳感器阻值在0~200Ω變化時(shí)，對應油量表上的F~E。
（3）前后橋氣壓的測量與顯示：系統實(shí)時(shí)測量前橋氣壓和后橋氣壓，并在儀表板上顯示。前橋氣壓和后橋氣壓的分別通過(guò)氣壓1傳感器和氣壓2傳感器來(lái)測量，當氣壓傳感器的阻值在0~200Ω變化時(shí)，對應氣壓表上的0~12。
（4）左右轉向控制與顯示：左右轉向通過(guò)兩個(gè)開(kāi)關(guān)來(lái)控制，當轉向開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，輸出為5v；當轉向開(kāi)關(guān)接通時(shí)，輸出為低電壓5v，高電壓24v的脈沖，并且儀表板上對應的轉向指示燈閃爍。
4.2 數據采集結果
系統XA數據采集如表1所示。以轉向開(kāi)關(guān)為例：當左轉向燈斷開(kāi)時(shí)data為08，而接通時(shí)為08與8A交替變化。當右轉向燈接通時(shí)data為00，而接通時(shí)為00與02交替變化，如圖3所示。通過(guò)函數脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖，模擬車(chē)速變化，如圖4所示。
表1 X-Analyser數據采集表
傳感器/開(kāi)關(guān) ID PGN
車(chē)速傳感器 18FF0D24 0FF0D
油量傳感器 18FF0C24 0FF0C
氣壓傳感器1 18FF0C23 0FF0C
氣壓傳感器2 18FF0003 0FF00
左轉開(kāi)關(guān) 18FF0452 0FF04
右轉開(kāi)關(guān) 18FF0432 0FF04

圖3 J1939數據顯示界面

圖4 基于J1939的速度波形圖


5 結論

本文介紹了一個(gè)基于J1939協(xié)議的汽車(chē)教學(xué)實(shí)驗系統，系統可以實(shí)時(shí)監控汽車(chē)CAN總線(xiàn)的數據并能完整記錄、顯示波形和打印。
系統中，CAN總線(xiàn)模塊系統通過(guò)CAN總線(xiàn)分析儀與計算機通訊，實(shí)行數據采集和傳輸，用于教學(xué)和培訓。學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗操作，直觀(guān)了解數據收發(fā)，掌握CAN總線(xiàn)和J1939協(xié)議的特點(diǎn)，理解物理層、數據鏈路層和應用層的含義和作用，最后進(jìn)行系統開(kāi)發(fā)。
本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：系統采用J1939的實(shí)車(chē)CAN總線(xiàn)模塊系統作為硬件，通過(guò)CAN總線(xiàn)分析儀，用直觀(guān)的人機界面描述模塊上J1939的數據格式和傳感器物理值，讓學(xué)員快速理解高層協(xié)議并掌握基于J1939的零部件ECU開(kāi)發(fā)要點(diǎn)。項目經(jīng)濟效益10萬(wàn)元。