一、采集信號

    CAN-BUS控制器局域網是總線控制系統,意思是說所有的電路控制都是由電腦集中控制,比如當車輛行駛自動鎖車門,停車后自動打開車門.比如車輛的燈光控制,當你超車時按一下轉向燈控制手柄它會自動打三下左轉彎信號燈,當你變線時又會自動達三下右轉向燈.當車速增加是車載音響會自動增大音量,用以擬補車輛噪音的增加.駕駛員下車熄火忘關燈時CAN總線系統會自動在5分鐘后關閉大燈,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總線上的車輛數據信息，首先必須尋找出凱美瑞的CAN總線數據線。根據CAN使用的物理介質主要為雙絞線，信號使用差分電壓傳送。我們根據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是以下兩線束（黑白線束）：



    圖1

    以下是從凱美瑞車輛CAN總線上獲取的數據信息。



    圖2



    圖3

    其中ID號為1568（16進制為620）的D5位是車門開關控制位，其中左前門開門控制數據為32，右前門開門控制數據為16，左后門開門控制數據為4，右后門開門控制數據為8。各車門信號控制數據可以相互累加。

    圖2顯示為車門全封閉狀態，圖3顯示為右后門車門開啟狀態。

    二，記錄CAN數據

    為了模擬CAN總線數據，我們記錄了該車的CAN總線數據，具體操作如下：

    在一開始進入CanKing的時候選擇Log To File模式，該模式具有保存數據的功能。見圖4：



    圖4 選擇Log To File模式保存數據

    進入Log To File模式之后，在Log To Text File窗口點擊Start按鍵，表示開始記錄消息窗口的數據，點擊之后軟件會要求輸入保存消息數據的文件名并選擇保存路徑，消息數據即存儲在該文件上，見圖5。



    圖5 Log To Text File窗口

    按照前面的步驟進行CAN總線數據發送或者接收，在這個過程中軟件會自動將數據保存到文件中，有關操作工作完成之后點擊Stop按鍵，打開所保存的文件即可看到所保存的數據，見圖6。



    圖6 保存到的數據

    三，調用凱美瑞上車輛總線的數據

    為了測試和開發的方便。我們希望能從記錄的數據中更改必要的數值，修改某一控制部件ID數據位的值，重新回傳到車輛總線上，以達到控制某一部件的目的。

    具體操作如下：



                                                 
    圖7   導入已記錄的數據值

    點擊View à history list



    圖8   數據導入界面



    圖9   數據導入文件界面

    .hst是默認的數據文件后綴，但是文本文檔的數據也可以導入。



    圖10   數據導入

    完成數據導入后，點擊Send All，可以往此軟件的模擬虛擬網絡通道上傳輸信息。

    在實際操作中,原來希望可以通過數據回傳導入車載網絡來實現汽車某部件功能，但是，由于我們是從OBD口引出的CAN線，實際汽車會有一些保密設置，加上網關對網絡拓撲結構的影響，實際回傳數據時會出現一些奇怪的錯誤。這一點，我們已經詢問Kvaser公司具體技術詳情。以下是使用虛擬通道時候的情況，可供參考：



    圖11 虛擬仿真通道回傳記錄數據

    四、CAN與LIN的控制范圍。

    為了配合中控瑣的設計，必須將各種控制單元所對應的ID號給一一查清。但是作為中控鎖位置相關的的車門窗控制模塊，其變化卻無法引起CAN數據的改變。這引起我們的疑問。是LIN還是什么其他原因？

    帶著疑問，我們對車門進行了大刀闊斧的拆卸。以下是拆卸車門的實景。



    圖12 車門內架



    圖13 車門電路總圖

    實驗中，我們發現日系車型代表的凱美瑞：無論是后視鏡閉合系統，還是車窗控制系統都沒有用到CAN總線信息。同樣的也并沒有用到LIN總線，而只是用局部線束獨立地控制車窗或者后視鏡模塊。這樣分塊集成的好處是降低了整車的維修難度和穩定性。很符合日系車型性價比高的特點。不過這樣的控制方式卻不利于后續車型的系統集成。凱美瑞的后視鏡閉合系統是通過控制鏡內步進電機來控制閉合角度的。而車窗升降控制則由射頻和手動控制模塊組成。兩者均沒有接入CAN總線系統。

    五、相關軟硬件介紹

     1．總線分析硬件

     先進的CAN總線解決方案-工程師的第一選擇 

     Advanced CAN Solutions 

     The Engineer’s No. 1 Choice 

     瑞典Kvaser公司專注于汽車、卡車、工業自動化和醫學設備等現場測控領域。公司創始人Lars-Berrno Fredriks-son是世界上頂尖的CAN總線協議人物，不但作為CAN總線的起草人和執行者，并制定出世界上首個高層協議CANKingdom，另外還有多項世界專利,如Magi Sync和Silent mode技術。 

     Kvaser在多個平臺 (USB、PCMCIA、PCI、ISA、Bluetooth等)上擁有全方位的產品，可為相同的APICANlib開發并且相互兼容。MagiSync－－－－－－Kvaser的核心技術之一，使用創新的方法，不需要外部線纜就可以實現多個不同Kvaser 接口的同步。 

    局域控制網CAN，是一種有效支持分布實時控制的串行通訊總線。它是國際上應用最廣泛的現場總線之一，在汽車工業、自動控制、航空航天、機械工業、醫療器械等領域中得到了極大的發展。CAN已形成國際標準，被公認為幾種最有前途的現場總線之一。其典型的應用協議有：CANKingdom、SAEJ1939、CANOpen、DeviceNet、CANaerospace、NMEA-2000等。 

     2． 測試分析軟件

     圖為CANking分析軟件界面：





    Kvaser CanKing是一個免費的CAN總線監測器和通用診斷工具。它特別適合于交互式開發工作。您可以容易地發送CAN消息并研究它們在目標模塊上的影響。你只需要一個KvaserCAN接口。Kvaser CanKing完全免費。

    特點：

    基礎版本使你能夠在CAN總線上顯示消息，并能夠隨意以幾種不同方法格式化這些消息。你也可以通過填寫對話框和壓下OK來發送CAN消息。有很多消息排列選項。（CanKingdom的用戶將看到支持這里的幾乎所有King頁）

    其它特點包括： 

    ●為你已經發送的消息列出歷史表格

    ●CAN總線統計（消息的編號、總線負載等等）

    ●一個通訊量發生器用于研究總線處于重載下的系統

    ●消息進和出的時間標記（時間標記可以按絕對和相對格式顯示）