汽车单片机与车载网络-7典型汽车车载网络系统

汽车车载网络系统随着科技的不断发展和人们对汽车智能化的追求，汽车车载网络系统逐渐成为当今汽车行业的热门话题。

本文将探讨汽车车载网络系统的定义、特点以及对汽车行业和用户的影响。

一、汽车车载网络系统的定义汽车车载网络系统是指以计算机网络技术为基础，将汽车内部各种电子设备和外部网络连接起来，实现数据传输和信息交互的一种系统。

它使得驾驶者和乘车人员可以享受到丰富的多媒体娱乐、导航服务和智能化交通管理等功能。

二、汽车车载网络系统的特点1. 多媒体娱乐功能：汽车车载网络系统可以连接到互联网，通过内置的娱乐系统提供音乐、视频、游戏和电子书等娱乐内容，提升驾乘体验和乘车舒适度。

2. 导航和交通服务：车载网络系统可以实时获取道路交通信息、导航地图和实时天气等数据，为驾驶者提供最佳的导航路线规划和交通状况提示，提高驾驶的安全性和便利性。

3. 远程监控与控制：通过车载网络系统，驾驶者可以远程监控车辆的状态、位置和安全状况，并且可以通过手机应用远程控制车内设备，例如调整座椅、开启空调等。

4. 车辆诊断和维护：车载网络系统可以对汽车进行实时的故障诊断，提醒驾驶者及时维修和保养车辆，增加车辆的可靠性和安全性。

5. 智能交通管理：车载网络系统可以与周围车辆和交通设施进行通信，实现智能化的交通管理和车辆控制，提高道路交通效率和整体安全性。

三、汽车车载网络系统对汽车行业的影响1. 产品升级与差异化竞争：车载网络系统成为了汽车企业产品升级的关键要素，企业需要加大技术投入，提升产品的网络化和智能化水平，以满足消费者对于汽车智能化的需求。

2. 智能网联汽车发展：车载网络系统是智能网联汽车的基础和核心技术之一。

通过车联网技术的应用，汽车可以实现与其他车辆、道路设施和云端服务的无缝连接，为驾驶者和行人提供更加智能化的交通出行体验。

3. 数据安全与隐私保护：车载网络系统的发展也带来了数据安全和隐私保护的重要问题。

汽车企业需要加强数据加密和安全防护措施，以保护用户的个人信息和驾驶数据不被非法获取和使用。

1、请说明CAN数据传输系统的优点主要体现在哪几个方面？答：数据总线与其他部件组合在一起就成为数据传输系统，CAN数据传输系统的优点是： 1.将传感器信号线减至最少，使更多的传感器信号进行高速数据传递。

2.电控单元和电控单元插脚最小化应用，节省电控单元的有限空间。

3.如果系统需要增加新的功能，仅需软件升级即可。

4.各电控单元的监测对所连接的CAN总线进行实时监测，如出现故障该电控单元会存储故障码。

5.CAN数据总线符合国际标准，以便于一辆车上不同厂家的电控单元间进行数据交换。

2、说明典型车载网络系统的组成。

答：典型的汽车车载网络系统的结构有ABS模块、动力系统控制模块(PCM)、电子自动温度控制(EATC)、集成控制板(ICP)、虚像组合仪表、照明控制模块(LCM)、驾驶员座椅模块(DSM)、驾驶员车门模块(DDM)、移动电话模块、汽车动态模块。

3、解释CAN、多路传输、数据总线的含义。

答：1).CAN-BUS（控制局域网），是国际上应用最广泛的现场总线之一。

最初，CAN被设计作为汽车环境中的微控制器通信，在车载各电控装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。

2).数据总线是模块间运行数据的通道，数据总线可以实现在一条数据线上传递的信号可以被多个系统（控制单元）共享，从而最大限度地提高系统整体效率，充分利用有限的资源。

如果系统可以发送和接收数据，则这样的数据总线就称之为双向数据总线。

3).多路传输用SWS表示，是指在同一通道或线路上同时传输多条信息，事实上，数据信息是依次传输的，但速度非常快，似乎就是同时传输的。

4、什么是通信协议？车载网络协议标准有那些？答：通信协议是指通信双方控制信息交换规则的标准、约定的集合，即指数据在总线上的传输规则。

车载网络协议标准有：A类，低速、<10k bit/s、应用于只需传输少量数据的场合，如控制行李箱开启和关闭。

B类中速，10～125 Kbit/s、应用于一般的信息传输场合，例如仪表。

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。