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四轮独立驱动电动车高速CAN网络数据分析系统设计

时间:11-03 来源:电子设计应用 作者:同济大学中德学院 英飞凌-同济汽车电子实验室 吴志红 史新赢 朱元 雷达 点击:

PC机CAN数据分析系统设计

  该数据分析系统根据电轮独立驱动车中央控制器与四个电机控制器之间的CAN通信数据,动态地显示中央控制器发出的命令,以及各个电机的当前运转信息。同时,还可以显示各个电机转速的变化曲线,并具有数据保存功能,便于离线分析。

  该系统基于Visual Basic语言设计开发,应用了Measurement Studio软件中的CWGraph控件来显示转速曲线。通过Kvaser Leaf Professional HS,PC机与控制板之间的CAN通信得以实现。电机运转数据的保存则通过VB编程连接Microsoft Access数据库完成。这样,系统就可以由一个主窗体和五个显示电机转速曲线的子窗体组成,如图5所示。

图5 窗体结构图

这里,主窗体是启动窗体,子窗体A、B、C、D、E在主窗体启动时并不显示,通过主窗体上的相应按键可以控制子窗体的启动以及关闭,亦即显示和关闭各车轮转速曲线。

  系统运行时,最先启动的是主窗体,通过主窗体上对相应按键的点击等操作,可以方便地与各控制板之间建立CAN通信,接收主控板与电机控制板之间的CAN消息,通过界面内部数据处理函数处理后,在相应显示区域加以显示。

  CAN通信正常后,五个显示区域便会根据CAN总线上的消息动态更新并显示相应信息。

  当需要进行数据保存时,单击Data_Record按键,便会弹出选择数据库的窗口,选择已经建立好的数据库后,电机的状态数据便可以保存在被选择的数据库中,还可以随时中止数据保存。需要注意的是,被保存的电机运转状态数据是在单击Data_Record按键并选择好数据库后界面收到的数据,这之前的数据并没有保存。也就是说,如果想把整个电机运转过程的数据都保存下来的话,在电机开始运转之前就要先单击Data_Record按键,并选择好数据库。

  在退出界面时,首先应该断开CAN总线的连接,单击Disconnect按键断开。然后单击Quit按键便可以正常退出界面。

  本系统的设计采用了在VB中使用ADO(ActiveX Data Object)对象模型的方法,连接Microsoft Access数据库,进行数据保存。只要在一个数据库中建立一系列的表,便可以将数据很方便地保存在相应的表中。比如,本设计中为四个电机分别建立了一个独立的表,用以存储其运转的状态信息,包括转速、转矩、电池电压以及控制模式等信息。利用Access数据库的数据处理功能可以很方便地进行离线的数据分析和处理。

  为了方便不同用户对系统的使用,在数据保存之前,系统提供了一个对话框让用户选择已有的数据库,便于用户自定义数据保存的路径。

  结语

  在本设计的软件方面,在VB环境下,MeasurementStudio提供了功能强大的控件;硬件方面,具有Kvaser Leaf Professional HS以及Peak_CAN等工具,使得本系统的实现变得容易,且效果也比常规的设计方法更好。经过联机调试证明,本系统能有效地对CAN总线的数据进行分析处理。

  参考文献:

  1.谭浩强. Visual BASIC程序设计[M]. 清华大学出版社,2004

  2.宋广群. VB程序设计[M]. 科技大学出版社,2006

  3.Kvaser AB. Kvaser Leaf User Guide [M] 2006

  4.史久根, 张培仁等. CAN现场总线系统设计技术[M]. 北京:国防工业出版社, 2004

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