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    一、采集信號(hào)

    CAN-BUS控制器局域網(wǎng)是總線(xiàn)控制系統(tǒng),意思是說(shuō)所有的電路控制都是由電腦集中控制,比如當(dāng)車(chē)輛行駛自動(dòng)鎖車(chē)門(mén),停車(chē)后自動(dòng)打開(kāi)車(chē)門(mén).比如車(chē)輛的燈光控制,當(dāng)你超車(chē)時(shí)按一下轉(zhuǎn)向燈控制手柄它會(huì)自動(dòng)打三下左轉(zhuǎn)彎信號(hào)燈,當(dāng)你變線(xiàn)時(shí)又會(huì)自動(dòng)達(dá)三下右轉(zhuǎn)向燈.當(dāng)車(chē)速增加是車(chē)載音響會(huì)自動(dòng)增大音量,用以擬補(bǔ)車(chē)輛噪音的增加.駕駛員下車(chē)熄火忘關(guān)燈時(shí)CAN總線(xiàn)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)在5分鐘后關(guān)閉大燈,防止電瓶電量放光.等等功能都是由電腦集中控制。

     為了了解凱美瑞CAN總線(xiàn)上的車(chē)輛數(shù)據(jù)信息，首先必須尋找出凱美瑞的CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)線(xiàn)。根據(jù)CAN使用的物理介質(zhì)主要為雙絞線(xiàn)，信號(hào)使用差分電壓傳送。我們根據(jù)CAN的邏輯電平電壓值為：CAN_H=3.5V和CAN_L=1.5V。判斷出了凱美瑞的總線(xiàn)是以下兩線(xiàn)束（黑白線(xiàn)束）：



    圖1

    以下是從凱美瑞車(chē)輛CAN總線(xiàn)上獲取的數(shù)據(jù)信息。



    圖2



    圖3

    其中ID號(hào)為1568（16進(jìn)制為620）的D5位是車(chē)門(mén)開(kāi)關(guān)控制位，其中左前門(mén)開(kāi)門(mén)控制數(shù)據(jù)為32，右前門(mén)開(kāi)門(mén)控制數(shù)據(jù)為16，左后門(mén)開(kāi)門(mén)控制數(shù)據(jù)為4，右后門(mén)開(kāi)門(mén)控制數(shù)據(jù)為8。各車(chē)門(mén)信號(hào)控制數(shù)據(jù)可以相互累加。

    圖2顯示為車(chē)門(mén)全封閉狀態(tài)，圖3顯示為右后門(mén)車(chē)門(mén)開(kāi)啟狀態(tài)。

    二，記錄CAN數(shù)據(jù)

    為了模擬CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)，我們記錄了該車(chē)的CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)，具體操作如下：

    在一開(kāi)始進(jìn)入CanKing的時(shí)候選擇Log To File模式，該模式具有保存數(shù)據(jù)的功能。見(jiàn)圖4：



    圖4 選擇Log To File模式保存數(shù)據(jù)

    進(jìn)入Log To File模式之后，在Log To Text File窗口點(diǎn)擊Start按鍵，表示開(kāi)始記錄消息窗口的數(shù)據(jù)，點(diǎn)擊之后軟件會(huì)要求輸入保存消息數(shù)據(jù)的文件名并選擇保存路徑，消息數(shù)據(jù)即存儲(chǔ)在該文件上，見(jiàn)圖5。



    圖5 Log To Text File窗口

    按照前面的步驟進(jìn)行CAN總線(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送或者接收，在這個(gè)過(guò)程中軟件會(huì)自動(dòng)將數(shù)據(jù)保存到文件中，有關(guān)操作工作完成之后點(diǎn)擊Stop按鍵，打開(kāi)所保存的文件即可看到所保存的數(shù)據(jù)，見(jiàn)圖6。



    圖6 保存到的數(shù)據(jù)

    三，調(diào)用凱美瑞上車(chē)輛總線(xiàn)的數(shù)據(jù)

    為了測(cè)試和開(kāi)發(fā)的方便。我們希望能從記錄的數(shù)據(jù)中更改必要的數(shù)值，修改某一控制部件ID數(shù)據(jù)位的值，重新回傳到車(chē)輛總線(xiàn)上，以達(dá)到控制某一部件的目的。

    具體操作如下：



                                                 
    圖7   導(dǎo)入已記錄的數(shù)據(jù)值

    點(diǎn)擊View à history list



    圖8   數(shù)據(jù)導(dǎo)入界面



    圖9   數(shù)據(jù)導(dǎo)入文件界面

    .hst是默認(rèn)的數(shù)據(jù)文件后綴，但是文本文檔的數(shù)據(jù)也可以導(dǎo)入。



    圖10   數(shù)據(jù)導(dǎo)入

    完成數(shù)據(jù)導(dǎo)入后，點(diǎn)擊Send All，可以往此軟件的模擬虛擬網(wǎng)絡(luò)通道上傳輸信息。

    在實(shí)際操作中,原來(lái)希望可以通過(guò)數(shù)據(jù)回傳導(dǎo)入車(chē)載網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)某部件功能，但是，由于我們是從OBD口引出的CAN線(xiàn)，實(shí)際汽車(chē)會(huì)有一些保密設(shè)置，加上網(wǎng)關(guān)對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響，實(shí)際回傳數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些奇怪的錯(cuò)誤。這一點(diǎn)，我們已經(jīng)詢(xún)問(wèn)Kvaser公司具體技術(shù)詳情。以下是使用虛擬通道時(shí)候的情況，可供參考：



    圖11 虛擬仿真通道回傳記錄數(shù)據(jù)

    四、CAN與LIN的控制范圍。

    為了配合中控瑣的設(shè)計(jì)，必須將各種控制單元所對(duì)應(yīng)的ID號(hào)給一一查清。但是作為中控鎖位置相關(guān)的的車(chē)門(mén)窗控制模塊，其變化卻無(wú)法引起CAN數(shù)據(jù)的改變。這引起我們的疑問(wèn)。是LIN還是什么其他原因？

    帶著疑問(wèn)，我們對(duì)車(chē)門(mén)進(jìn)行了大刀闊斧的拆卸。以下是拆卸車(chē)門(mén)的實(shí)景。



    圖12 車(chē)門(mén)內(nèi)架



    圖13 車(chē)門(mén)電路總圖

    實(shí)驗(yàn)中，我們發(fā)現(xiàn)日系車(chē)型代表的凱美瑞：無(wú)論是后視鏡閉合系統(tǒng)，還是車(chē)窗控制系統(tǒng)都沒(méi)有用到CAN總線(xiàn)信息。同樣的也并沒(méi)有用到LIN總線(xiàn)，而只是用局部線(xiàn)束獨(dú)立地控制車(chē)窗或者后視鏡模塊。這樣分塊集成的好處是降低了整車(chē)的維修難度和穩(wěn)定性。很符合日系車(chē)型性?xún)r(jià)比高的特點(diǎn)。不過(guò)這樣的控制方式卻不利于后續(xù)車(chē)型的系統(tǒng)集成。凱美瑞的后視鏡閉合系統(tǒng)是通過(guò)控制鏡內(nèi)步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制閉合角度的。而車(chē)窗升降控制則由射頻和手動(dòng)控制模塊組成。兩者均沒(méi)有接入CAN總線(xiàn)系統(tǒng)。

    五、相關(guān)軟硬件介紹

     1．總線(xiàn)分析硬件

     先進(jìn)的CAN總線(xiàn)解決方案-工程師的第一選擇 

     Advanced CAN Solutions 

     The Engineer’s No. 1 Choice 

     瑞典Kvaser公司專(zhuān)注于汽車(chē)、卡車(chē)、工業(yè)自動(dòng)化和醫(yī)學(xué)設(shè)備等現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控領(lǐng)域。公司創(chuàng)始人Lars-Berrno Fredriks-son是世界上頂尖的CAN總線(xiàn)協(xié)議人物，不但作為CAN總線(xiàn)的起草人和執(zhí)行者，并制定出世界上首個(gè)高層協(xié)議CANKingdom，另外還有多項(xiàng)世界專(zhuān)利,如Magi Sync和Silent mode技術(shù)。 

     Kvaser在多個(gè)平臺(tái) (USB、PCMCIA、PCI、ISA、Bluetooth等)上擁有全方位的產(chǎn)品，可為相同的APICANlib開(kāi)發(fā)并且相互兼容。MagiSync－－－－－－Kvaser的核心技術(shù)之一，使用創(chuàng)新的方法，不需要外部線(xiàn)纜就可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同Kvaser 接口的同步。 

    局域控制網(wǎng)CAN，是一種有效支持分布實(shí)時(shí)控制的串行通訊總線(xiàn)。它是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一，在汽車(chē)工業(yè)、自動(dòng)控制、航空航天、機(jī)械工業(yè)、醫(yī)療器械等領(lǐng)域中得到了極大的發(fā)展。CAN已形成國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)之一。其典型的應(yīng)用協(xié)議有：CANKingdom、SAEJ1939、CANOpen、DeviceNet、CANaerospace、NMEA-2000等。 

     2． 測(cè)試分析軟件

     圖為CANking分析軟件界面：





    Kvaser CanKing是一個(gè)免費(fèi)的CAN總線(xiàn)監(jiān)測(cè)器和通用診斷工具。它特別適合于交互式開(kāi)發(fā)工作。您可以容易地發(fā)送CAN消息并研究它們?cè)谀繕?biāo)模塊上的影響。你只需要一個(gè)KvaserCAN接口。Kvaser CanKing完全免費(fèi)。

    特點(diǎn)：

    基礎(chǔ)版本使你能夠在CAN總線(xiàn)上顯示消息，并能夠隨意以幾種不同方法格式化這些消息。你也可以通過(guò)填寫(xiě)對(duì)話(huà)框和壓下OK來(lái)發(fā)送CAN消息。有很多消息排列選項(xiàng)。（CanKingdom的用戶(hù)將看到支持這里的幾乎所有King頁(yè)）

    其它特點(diǎn)包括： 

    ●為你已經(jīng)發(fā)送的消息列出歷史表格

    ●CAN總線(xiàn)統(tǒng)計(jì)（消息的編號(hào)、總線(xiàn)負(fù)載等等）

    ●一個(gè)通訊量發(fā)生器用于研究總線(xiàn)處于重載下的系統(tǒng)

    ●消息進(jìn)和出的時(shí)間標(biāo)記（時(shí)間標(biāo)記可以按絕對(duì)和相對(duì)格式顯示）