發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 15:11

　　 汽車(chē)工業(yè)作為工業(yè)化進(jìn)程中的一個(gè)關(guān)鍵組件,在現(xiàn)階段已經(jīng)面臨著汽車(chē)數(shù)量驟增而帶來(lái)的交通阻塞、能源消耗和環(huán)境污染等社會(huì)問(wèn)題。最近十年,國(guó)家對(duì)于新能源汽車(chē)的研究投入了大量資源,對(duì)混合動(dòng)力以及氫燃料等進(jìn)行了探索。同樣地,對(duì)于智能交通領(lǐng)域的研究也在如火如荼的進(jìn)行中,而車(chē)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正是該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向。車(chē)載終端作為車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)(Internet of Vehicles Systems,簡(jiǎn)稱(chēng)IOVS)的重要組成部分,其主要功能是采集車(chē)輛實(shí)時(shí)信息,包括車(chē)輛靜態(tài)數(shù)據(jù)和行駛數(shù)據(jù),并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將信息發(fā)送至后臺(tái)服務(wù)中心,服務(wù)中心對(duì)信息進(jìn)行匯總、分析后,再將情況轉(zhuǎn)發(fā)至駕駛員使其了解行車(chē)狀況,方便駕駛員及時(shí)做出行車(chē)規(guī)劃。本文主要應(yīng)用嵌入式技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和通信技術(shù),設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)定度較高、運(yùn)行效率較優(yōu)秀的車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)。由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用雙處理器架構(gòu),既能夠滿(mǎn)足產(chǎn)品的高性能需求,又具備了實(shí)現(xiàn)較低功耗的條件,考慮了系統(tǒng)使用成本的合理性,也使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到了保障。論文主要研究工作如下:1.對(duì)車(chē)聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行闡述,分析了車(chē)載終端的功能需求,并對(duì)終端的總體結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行設(shè)計(jì)。2.對(duì)車(chē)載終端研究過(guò)程中采用的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究,包括CAN_BUS通信技術(shù)、汽車(chē)診斷技術(shù)、TCP/IP通信技術(shù)以及μC/OS-II和Linux技術(shù)相關(guān)內(nèi)容。3.針對(duì)市場(chǎng)上對(duì)車(chē)載終端的需求,在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,對(duì)終端系統(tǒng)硬件電路進(jìn)行設(shè)計(jì),對(duì)核心處理器和外圍電路相關(guān)器材進(jìn)行選擇,本文在以富士通Mb91f526芯片(MCU)及飛思卡爾i.MX6UL芯片(CPU)作為雙主控模塊的架構(gòu)的基礎(chǔ)上,同時(shí)采用華為4G通訊模塊作為數(shù)據(jù)傳輸媒介,進(jìn)行硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),在硬件設(shè)計(jì)過(guò)程中要求高度集成化,使之足夠輕便,便于安裝,不僅減少產(chǎn)品對(duì)車(chē)內(nèi)空間的占用,同時(shí)提高了產(chǎn)品安全系數(shù),使得車(chē)載終端在車(chē)內(nèi)與無(wú)線通訊網(wǎng)之間交互更加穩(wěn)定,降低了由于車(chē)內(nèi)復(fù)雜環(huán)境變化對(duì)終端硬件設(shè)備干擾所帶來(lái)的信號(hào)衰減與不穩(wěn)定因素的影響。4.進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)的配置和軟件設(shè)計(jì)。MCU(Microcontroller Unit)方面,進(jìn)行μC/OS-II內(nèi)核的移植,完成相關(guān)驅(qū)動(dòng)、系統(tǒng)任務(wù)資源配置,搭建系統(tǒng)平臺(tái),分配任務(wù)邏輯,并通過(guò)程序編寫(xiě)實(shí)現(xiàn)具體功能。CPU(Central Processing Unit)方面,首先完成交叉編譯器、超級(jí)終端、NFS的安裝與配置。并進(jìn)行嵌入式Linux開(kāi)發(fā)平臺(tái)的搭建,主要包括bootloader、內(nèi)核以及根文件系統(tǒng)的編譯、移植。最后根據(jù)軟件的不同功能需求,分解為多個(gè)模塊編程實(shí)現(xiàn)具體功能。5.創(chuàng)建QT集成開(kāi)發(fā)環(huán)境,完成圖形界面設(shè)計(jì)。開(kāi)展終端系統(tǒng)總體調(diào)試工作,通過(guò)終端與后臺(tái)服務(wù)中心通信過(guò)程的測(cè)試,以及基于Labview設(shè)計(jì)的整車(chē)CAN報(bào)文數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)翻譯軟件對(duì)終端采集到的車(chē)身數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的測(cè)試,對(duì)系統(tǒng)功能做出驗(yàn)證。經(jīng)過(guò)總體測(cè)試,本文設(shè)計(jì)的車(chē)聯(lián)網(wǎng)終端系統(tǒng)在性能方面的指標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo),能夠使人與車(chē)的交互過(guò)程更加便利、快捷,證明了論文所展開(kāi)工作的正確性與實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：U463.6
【部分圖文】：

目標(biāo)背景，本文研究設(shè)計(jì)了一種基于μC/OS-II、Linux 兩種操作系統(tǒng)下的。能夠通過(guò) GPS 數(shù)據(jù)采集模塊獲取車(chē)輛位置信息，通過(guò)車(chē)身 CAN 總線參數(shù)，之后同步傳輸?shù)?MCU 進(jìn)行處理，MCU 同時(shí)也負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的邏數(shù)據(jù)傳遞給 CPU，CPU 將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 DDR3 SDRAM 中，并由 CPU 控行，主要用于數(shù)據(jù)記錄和協(xié)議轉(zhuǎn)換。通過(guò) 4G 通信模塊與 TSP（Telem服務(wù)平臺(tái)通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和車(chē)網(wǎng)互聯(lián)工作。我們基于 QT 設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和車(chē)的交互。TSP 平臺(tái)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、匯總，結(jié)路狀況，向駕駛者提供合理的行車(chē)路線以及車(chē)速控制等建議，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)模式。終端概念圖如圖 1-2 所示。

2-1 終端總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 所示，終端系統(tǒng)內(nèi)部主要模塊為：器：包括 MCU 處理器芯片 MB91f526 和 CPU 處理器芯片 i．MX6 通信模塊 ME909s 系列26 芯片設(shè)計(jì)提供的具體功能如下：車(chē)內(nèi)接口：iscrete I/Onalog I/ON 協(xié)議棧端系統(tǒng)電源管理車(chē) CAN 交互速度傳感器、語(yǔ)音解碼、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片交互

圖 2-2 專(zhuān)用線路模式輸方式明顯無(wú)法適應(yīng)復(fù)雜的車(chē)輛組織架構(gòu)，而第二種模式則能夠滿(mǎn)足息通過(guò)最多兩條線路，即 CAN 數(shù)據(jù)總線，在控制單元間進(jìn)行交換，說(shuō)的 CAN 總線系統(tǒng)，如圖 2-3 所示。
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本文編號(hào)：2893193