汽车单片机及局域网技术(第2版)学习任务7

汽车单片机及局域网技术在现代汽车中，单片机及局域网技术的应用已经成为了不可或缺的一部分。

它们就像是汽车的“大脑”和“神经系统”，使得汽车的性能、安全性、舒适性以及智能化水平得到了极大的提升。

首先，我们来了解一下汽车单片机。

简单来说，汽车单片机就是一种集成在汽车内部的微型计算机。

它能够接收来自各种传感器的信息，例如车速、发动机转速、油温、水温等等。

然后，根据预先设定的程序和算法，对这些信息进行处理和分析，并发出相应的控制指令，以实现对汽车各个部件的精确控制。

比如说，在发动机控制系统中，单片机可以根据进气量、节气门开度、氧传感器反馈等信息，精确计算出最佳的燃油喷射量和点火时机，从而提高发动机的燃烧效率，降低油耗和排放。

在制动系统中，单片机可以通过监测车轮转速和制动踏板的压力，实现防抱死制动（ABS）和电子制动力分配（EBD）等功能，提高制动的稳定性和安全性。

而汽车局域网技术，则是将汽车内部各个电子控制单元（ECU）连接起来，实现信息共享和协同工作的一种技术。

在过去，汽车的各个系统，如发动机、变速器、制动、空调等，都是相对独立的，各自有自己的控制单元和传感器。

这种分散式的控制方式不仅增加了成本和复杂度，而且各个系统之间的信息交流也非常有限。

有了局域网技术之后，情况就大不一样了。

汽车内部的各个 ECU可以通过总线（如 CAN 总线、LIN 总线等）连接在一起，形成一个网络。

这样，各个系统之间就可以实时地交换信息，实现更加高效和智能的控制。

举个例子，当驾驶员踩下油门踏板时，发动机 ECU 会接收到加速的请求，并将相关信息通过局域网发送给变速器 ECU。

变速器 ECU 会根据当前的车速、发动机转速等信息，选择合适的挡位，以实现最佳的动力输出。

同时，制动 ECU 也会收到加速的信息，调整制动系统的工作状态，以提供更好的制动支持。

除了提高汽车的性能和安全性，汽车单片机及局域网技术还为汽车的智能化发展提供了有力的支持。

教案（详案）学年第2 学期课程名称：汽车单片机与车载网络技术课程代码：适用专业：教师姓名：所属系部：职称：课时：64（理论：48+实践：16）使用教材：教学单元教案授课日期：_________ 第__1__周（2）硬件连线把“单片机系统”区域中的P1.0端口用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1端口上（3）程序框图教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第__2___周（2）硬件连线把“单片机系统”区域中的P1.0－P1.3用导线连接到“八路发光二极管指示模块”区域中的L1－L4端口上；把“单片机系统”区域中的P1.4－P1.7用导线连接到“四路拨动开关”区域中的K1－K4端口上；（3）程序框图教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第3__周主题任务三广告灯的左移右移序号课时4教学手段多媒体、仿真教学方法任务驱动法、讲授法、问答法、讨论法教学课型□理论□实训☑一体化□（其它）教学目标掌握端口控制方法及广告灯程序的编写方法教学重点循环移位指令的运用教学难点广告灯的左移右移程序的编写教学过程设计备注一、【课程导入---教师介绍】实验内容：做单一灯的左移右移，硬件电路如图所示，八个发光二极管L1－L8分别接在单片机的P1.0－P1.7接口上，输出“0”时，发光二极管亮，开始时P1.0→P1.1→P1.2→P1.3→┅→P1.7→P1.6→┅→P1.0亮，重复循环。

二、【任务驱动---学生讨论】学生分组讨论，制定工作计划，教师从旁指导。

三、【例函呈现---教师精讲】实验步骤：（1）实验原理图（4）程序框图四、【课堂演练---学生练习】1.教师布置课堂演练任务；2.学生分小组完成。

五、【课程小结---教师点睛】教师点评学生完成情况。

作业布置循环移位指令的运用教学反思教研室主任签字:教学单元教案授课日期：_________ 第_4__周主题任务四报警产生器序号课时4教学手段多媒体、仿真教学方法任务驱动法、讲授法、问答法、讨论法教学课型□理论□实训□一体化□（其它）教学目标掌握单片机音频信号产生的方法及程序的编写方法教学重点单片机音频信号产生的方法教学难点单片机音频信号周期与频率的计算教学过程设计备注一、【课程导入---教师介绍】实验内容：用P1.0输出1KHz和500Hz的音频信号驱动扬声器，作报警信号，要求1KHz信号响100ms，500Hz信号响200ms,交替进行，P1.7接一开关进行控制，当开关合上响报警信号，当开关断开告警信号停止，编出程序。

课时授课计划3.7 LIN-BUS介绍LIN(Local Interconnect Network)是一种低成本的串行通信网络，用于实现汽车中的分布式电子系统控制。

LIN的目标是为现有汽车网络(例如CAN总线)提供辅助功能，因此，UN总线是一种辅助的串行通信总线网络。

在不需要CAN总线的带宽和多功能的场合，比如智能传感器和制动装置之间的通信，使用LIN总线可大大节省成本。

LIN技术规范中，除定义了基本协议和物理层外，还定义了开发工具和应用软件接口。

LIN通信是基于SCI(UART)数据格式，采用单主控制器／多从设备的模式，仅使用一根12v信号总线，和一个无固定时间基准的节点同步时钟线。

这种低成本的串行通信模式和相应的开发环境已经由LIN协会制定成标准。

LIN的标准化将使汽车制造商以及供应商降低汽车的成本。

7．2主要特性7．2.1低成本由于LIN总线采用了基于通用的UART接口，几乎所有微控制器都具备LIN必需的硬件。

7．2．2 线束少极少的信号线即可实现国际标准ISO 914l规定。

7．2。

3传输速率UN总线的传输速率最高可达20kb／s。

7．2．4单主机／多从机模式和CAN总线不同的是LIN总线采用了单主机／多从机模式，不需要总线仲裁机制。

7．2．5 易实现同步从节点不需晶振或陶瓷振荡器就能实现自同步，节省了从设备的硬件成本。

7．2．6信号的传输延时LIN总线可以保证信号传输的延迟时问。

7．2．7 系统的灵活性不需要改变LIN从节点的硬件和软件就可以在网络上直接添加节点。

7．2．8 节点数通常一个LIN网络上节点数目小于12个，共有64个标识符。

7．3 LIN通信规则一个LIN网络由一个主节点，一个或多个从节点组成，所有从节点都有一个从通信任务。

该通信任务分为发送任务和接收任务；主节点则有一个主发送任务。

一个LIN网络上的通信总是由主节点的主发送任务所发起的，主控制器发送一个起始报文。

该起始报文由同步断点、同步字节、消息标识符所组成，相应地在接受并且滤除消息标识符后，一个从任务被激活并且开始本消息的应答传输。