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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。
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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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