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基于以太网的特殊车辆数据记录仪设计

作 者: 侯泽雄
导 师: 沈小林
学 校: 中北大学
专 业: 检测技术与自动化装置
关键词: 以太网 CAN总线 数据记录与贮存 LRM 环境适应性
分类号: TP273
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
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内容摘要


电子及信息技术是现代化车辆系统的一大支柱,其中信息技术由于能起到控制效果倍增的作用尤其受到极大的重视。在一个现代化高性能车辆系统中,信息技术的水平极大的影响着车辆的使用效能。因此,作为信息处理的基础,车辆系统内部的信息传递、信息处理、信息贮存是首先要解决的问题。本文首先介绍了数据记录仪的发展历程以及国内外发展现状,据此阐述了CAN总线以及以太网的信息传输原理及数据记录的必要性,之后介绍了该以太网数据记录仪的设计原理-技术要求-设计实现-硬件调试-软件调试-系统调试并介绍了基于车辆的现场联试,最终得出设计结论。论文基于Intel Atom处理器,设计了数据采集记录装置的双CAN接口电路、以太网接口电路、大容量存储器Cfast等电路。采用了LRM标准化接口,设计解决了温度、冲击、电磁兼容性、机械抗震等实际问题,完成了相关驱动程序与上位机软件的开发与调试,取得了良好的结果。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-15
  1.1 概述  9
  1.2 课题来源及技术指标  9-10
  1.3 课题研究目的、理论意义和实际应用价值  10
  1.4 国内外研究现状  10-13
    1.4.1 国内研究现状  10-11
    1.4.2 国外研究现状  11-13
  1.5 课题研究的主要内容  13-15
2 数据通信原理及接口技术  15-24
  2.1 CAN 总线数据通信原理及接口技术  15-20
    2.1.1 CAN 简介  15-16
    2.1.2 CAN 总线的优势  16
    2.1.3 CAN 总线数据通信格式  16-19
    2.1.4 CAN 总线接口电路  19-20
  2.2 以太网通信原理及接口技术  20-24
    2.2.1 以太网简介  20
    2.2.2 以太网的工作原理  20-21
    2.2.3 以太网帧格式简介  21-23
    2.2.4 以太网接口电路  23-24
3 数据记录仪硬件设计  24-42
  3.1 数据记录仪总体电路设计  24-25
    3.1.1 数据记录仪结构  24
    3.1.2 各模块功能介绍  24-25
  3.2 数据记录仪各模块电路设计  25-37
    3.2.1 嵌入式处理器选择  25-28
    3.2.2 数据记录仪 CAN 总线接口电路设计  28-30
    3.2.3 数据记录仪以太网模块接口电路设计  30-34
    3.2.4 数据记录仪数据存储模块设计  34-36
    3.2.5 数据记录仪电源模块设计  36-37
  3.3 LRM 现场可更换模块研究  37-42
    3.3.1 LRM 模块及其优点  37-38
    3.3.2 LRM 设计标准  38-40
    3.3.3 LRM 模块设计  40-41
    3.3.4 环境边界条件界定  41-42
4 数据记录仪系统软件设计  42-63
  4.1 软件设计概述  42-43
  4.2 数据记录仪数据接收软件设计  43-49
    4.2.1 CAN 总线数据接收模块  43-45
    4.2.2 以太网数据接收模块  45-49
  4.3 数据记录仪数据存储模块设计  49-51
    4.3.1 CF 卡存取及操作方式介绍  49-50
    4.3.2 CFast 卡存储数据的软件实现  50-51
  4.4 数据记录仪数据上传模块设计  51-58
  4.5 数据记录仪上位机软件设计  58-60
  4.6 数据记录仪数据解析软件设计  60-63
5 数据记录仪可靠性设计与检验  63-67
  5.1 可靠性设计在车辆系统中的必要性  63-64
  5.2 数据记录仪的可靠性设计  64
  5.3 数据记录仪可靠性检验  64-66
    5.3.1 抗冲击检验  65
    5.3.2 高低温试验  65-66
  5.4 数据记录仪系统调试及现场联试  66-67
6 结论与展望  67-69
  6.1 总结  67-68
  6.2 展望  68-69
参考文献  69-73
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果  73-74
致谢  74-75

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化技术及设备 > 自动化系统 > 自动控制、自动控制系统
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