一 系统概述
随着电子技术的不断发展并在汽车控制系统中的广泛应用，使得汽车的电子化程度越来越高，电子装置越来越多。汽车上每一个总成几乎都是机械、电子和信息一体化装置。汽车正在由一个拥有大量的电子技术与装置的机械系统，转变为一个由一定机械装置支撑的电子电气系统。传统的汽车传感器、控制器和执行器之间采用点对点的通讯连线方式，如果继续使用这种点对点的并行连接方式将必然导致线路及接头增加、线束复杂、布线困难、安装空间紧缺、运行可靠性降低等困难。因此，为了减少车内连线实现数据的共享和快速交换，同时提高其可靠性等，现代汽车采用了多ECU分布式控制，并以CAN总线为主的通讯技术实现相互之间信息共享，形成了当前的汽车电子网络控制系统，即车载网络。
汽车电控技术则是电子技术应用的极端体现。如抗强电磁干扰、适应高低温环境、适合狭小空间安装、抗大负荷机械振动、控制的高度实时性、运行的可靠性、机电液一体化技术、智能化控制策略、环保、安全、舒适性等多种要求，并需要实现系统功能设计的冗余、设备的自诊断等功能。
CAN(Controller Area Network)即控制器局域网，是国际上应用最广泛的开放式现场总线之一，作为一种技术先进、可靠性高、功能完善、成本合理的网络通讯控制方式，CAN-BUS在汽车也已经得到了广泛的应用。汽车电子网络系统是由多个ECU之间采用高速CAN总线网络通信实现车辆▅动力与操作系统信息快速交互，低速CAN总线网络通信实现车辆车身操作控制信息交互，以及低成本的LIN总线对CAN网络进行必要的扩充。通过总线的连接，将多个ECU组成控制网络，实现相互间的信息互联互通，使汽车变得更加安全、可靠、智能，功能扩展更加便捷，车身更加轻便。
二 系统功能
该实验开发系统涉及汽车电子控制、CAN总线、OBD等技术，涵盖了典型车型的舒适CAN系统（低速CAN）、动力CAN系统（高速CAN）、高低速CAN/LIN网关及各系统中典型的ECU节点，真实再现汽车CAN/LIN总线控制网络。
·提供各ECU的原理图、源代码，为开发汽车ECU、车载网络奠定软、硬件基础；
·提供PFAutoCAN示范工程，学会使用PFAutoCAN对ECU车载网络进行设计、测量、仿真、诊断、测试、分析的基本方法；
·通过PFAutoCAN完成对车载网络的设计、软件仿真、半实物仿真、硬件ζ 在环仿真；
·学习各汽车ECU的软、硬件设计方法，符合汽车应用各项标准；
·学习在PFAutoCAN环境中对ECU进行虚拟仿真、测量、调试、诊断；
·学习汽车ECU诊断功能的软、硬件设计方法；
·学习OBD相关技术，实现系统的自诊断功能并输出系统运行信息和故障信息；
·学习汽车电子控制系统中的典型控制策略及诊断方法；
·学习通过PFAutoCAN建立CAN通信协议、网络仿真、网络监控等总线与ECU开发功能；
·学习该实验开发系统与模拟实车网络的联合仿真。
三 系统组成
1.CAN/LIN网关及 OBDII诊断ECU
2.汽车组合仪表ECU
3.舒适系统中央控制/防盗报警ECU
4.转向柱灯光开关ECU
5.发动机信号模拟ECU
6.舒适系统左前门/灯ECU
7.舒适系统右前门/灯ECU
8.舒适系统左后门/灯ECU
9.舒适系统右后门/灯ECU
10.倒车雷达ECU
11.PFAutoCAN仿真开发平台
四 主要参数
1. CAN/LIN网关及 OBDII诊断ECU
1.1 可实现低速CAN网络与高速CAN网络之间的数据选择性交互，完成汽车电子车身网络内不同通信速率CAN网络之间的信息互联互通；
1.2 支持CAN2.0A与CAN2.0B协议；
1.3 具有OBD诊断功能，用于舒适系统的故障诊断，实现系统的自诊断功能并输出运行信息和故障信息；
1.4 符合KWP1281等诊断协议标准，物理接口符合OBD II标准要求；
1.5 提供软件代码测试CAN各种波特率标准、通信帧的类型、通信帧的格式、总线滤波等功能。
1.6 可通过平台软件对ECU进行CAN-BUS网络通信软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
2. 汽车组合仪表ECU
2.1 仪表包括：发动机转速表、车速表、燃油表和温度表。
2.2 指示包括：燃油报警信号、水温报警信号、充电指示信号、机油压力报警指示、制动器液位故障报警指示、驻车制动指示、制动蹄片间隙警告指示、安全带未系警告指示、SRS故障指示、近光灯、远光灯、防雾灯、转向灯等。
2.3软件包括↓以下模块单元：
2.3.1燃油表控制模块：主要有油位采集模块和步进电机驱动模块；
2.3.2温度表控制模块：主要有温度采集模块和步进电机驱动模块；
2.3.3车速表控制模块：主要有车速采集模ㄨ块和步进电机驱动模块；
2.3.4转速表控制模块：主要有转速采集模块和步进电机驱动模块；
2.3.5指示灯模块：主要有信号采集和控制信号输出模块；
2.3.6CAN通信模块：主要有数据处理模块、CAN接收和发送模块；
2.4 实验信号输入：
实验设备自带信号输入；信号发生器信号输入；CAN网络报文输入。
2.5 通过平台软件对ECU进行软仿╳真、半实物仿真及硬件在环仿真。
2.6 提供ECU实物♂原理图、实验源代码等教学资源。
3. 舒适系统中央控制/防盗报警ECU
3.1 六路以上继电器控制输出，五路以上报警信号输入；
3.2 综合应用CAN总线通信与无线通信的数据交互技术，以及汽车防盗原理；
3.3 提供ECU原理图及实验源代码等教学资源；
3.4 多路LED工作指示灯控制∞电路；
3.5 电子防盗软件部分主要包括功能选择开关信号采集与处理、制动踏板等开关信号采集与处理、振动传感器信号采集与处理、RF信号采集与处理、继电器控制及控制策略；
3.6 通过平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
4. 转向柱灯光开关ECU
4.1八路以上信号输入接口；
4.2CAN总线接口；
4.3发送信号：示宽、近光、远光、左转向、右转向、闪光、前雾、后雾灯信号；
4.4接收单元：组合仪表及舒适系统的左前、右前、左后、右后车门车灯控制ECU；
4.5提供ECU原理图及实验源代码等教学资源；
4.6通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真；
4.7通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断
5. 发动机信号模拟ECU
该单元主要用于发动机信号的模拟
5.1发动机转速信号、车速信号的数字/模拟脉冲模拟；
5.2输出燃油油量信号、发动机冷却液温度信号的电阻变化信号；
5.3具备有根据输入情况发送CAN报文的功能，可以通过CAN报文将这些信息发送到CAN总线网络，并被组合仪表及舒适系统其他电控单元所使用；
5.4输入接口硬件包括：旋钮电位器输入，实现输入信号的连续变化模拟；
5.5输出接口硬件包括：滑动变阻器输出、模拟电压输出等；
5.6开放程序代码，为用户实现对不同电控单元的信号模拟提供便利途径。
6. 舒适系统左前门/灯ECU
左前车门车灯控制单元的作用是用于管理左前车门车窗升降电机、电控门锁，以及左前灯控制的电脑单元；组合这些功能的设计的目的是为了简化系统CAN网络结构，有利于教学的同时，使本系统能够集成更多的功能。使用时▂可以将其只作为左前车门控制电脑或左前车灯控制电脑。该控制单元通过CAN总线与中央舒适系统控制ㄨ单元通信，实现↑自诊断功能。
6.1输入接口硬件包括：左前车门组合开关输入，预留其他开关量输入，模拟信号输入。
6.2输出接口硬件包括：多路大功率灯驱动输出，多路大功率伺服电机驱动输出。
6.3软件包括以下模块单元：
6.3.1 伺服电机驱动模∩块：用于控制伺服电机的动作；
6.3.2 大功率灯光驱动模块：用于灯光的驱动；
6.3.3 车窗车锁控制开关信号◣处理模块：用于处理车窗车锁控制开关信号；
6.3.4 模拟量输入接口：用于处理一些模拟量信号，以及功能拓展●使用；
6.3.5 指示灯模块：用于输出指示信号，如通信状态、输入状态；
6.3.6 CAN通信模块：主要有数据处理模块、CAN接收和发送模块；
6.4 实验信号输入：
接收舒适系统其它单元CAN报文、PFAutoCAN工具软件CAN报文输入。
6.5 可以通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
6.6 提供ECU实物原理图、实验源代码等教学资源，提供故障诊断参ξ考代码。
6.7 通能够通过PFautoCAN平台软◣件对该ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
7. 舒适系统右前门/灯ECU
右前车门车灯控制单元的作用是用于管理右前车门车窗升降电机、电控门锁，以及右前灯控制的电脑单元；组合这些功能的设计的目的是为了简化系统CAN网络结构，有利于教学的同时，使本系统能够集成更多的功能。使用时可以将其只作为左前车门控制电脑或左前车灯控制电脑。该控制单元通过CAN总线与中央舒适系统控制单元通信，实现自诊断功能。
7.1 输入接口硬件包括：车窗升降开关输入▓，预留其他开关量输入，模拟信号输入。
7.2 输出接口硬件包括：多路大功率灯驱动输出，多路大功率伺服电机驱动输出。
7.3软件包括以下模块单元：
7.3.1 伺服电机驱动模◣块：用于控制伺服电机的动作；
7.3.2 大功率灯光驱动模块：用于灯光的驱动；
7.3.3 车窗开关信号处理模块：用于处理车窗开关信号；
7.3.4 模拟量输入接口：用于处理一些模拟量信号，以及功能拓展使用；
7.3.5 指示灯模块：用于输出指示信号，如通信状态、输入状态；
7.3.6 CAN通信模块：主要有数据处理模块、CAN接收和发送模块；
7.4 实验信号输入：
接收舒适系统其它单元CAN报文、PFAutoCAN工具软件CAN报文输入。
7.5 可以通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
7.6 提供ECU实物原理图、实验源代码等教学资源，提供故障诊△断参考代码。
7.7 通能够通过PFautoCAN平台软件对该ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
8. 舒适系统左后门/灯ECU
左后车门车灯控制单元的作用是用于管理左后车门车窗升降电机、电控门锁，以及左后灯控制的电脑单元；组合这些功能的设计的目的是为了简化系统CAN网络结构，有利于教学的同时，使本系统能够集成更多的功能。使用时可以将其只作为左前车门控制电脑或左前车灯控制电脑。该控制单元通过CAN总线与中央舒适系统控制单元通信，实现自诊断功能。
8.1 输入接口硬件包括：车窗升降开关输入，预留其他开关量输入，模拟信号输入。
8.2 输出接口硬件包括：多路大功率灯驱动输出，多路大功率伺服电机驱动输出。
8.3软件包括以下模块单元：
8.3.1 伺服电机驱动模块：用于控制伺服电机的动作；
8.3.2 大功率灯光驱动模块：用于灯光的驱动；
8.3.3 车窗开关信号处理模块：用于处理车窗开关信号；
8.3.4 模拟量输入接口：用于处理一些模拟量信号，以及功能拓展使用；
8.3.5 指示灯模块：用于输出指示信号，如通信状态、输入状态；
8.3.6 CAN通信模块：主要有数据处理模块、CAN接收和发送模块；
8.4 实验信号输入：
接收舒适系统其它单元CAN报文、PFAutoCAN工具软件CAN报文输入。
8.5 可以通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
8.6 提供ECU实物原理图、实验源代码等教学资源，提供故障诊断参考代码。
8.7 通能够通过PFautoCAN平台软件对该ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
9. 舒适系统右后门/灯ECU
右后车门车灯控制单元的作用是用于管理右前车门车窗升降电机、电控门锁，以及右前灯控制的电脑单元；组合这些功能的设计的目的是为了简化系统CAN网络结构，有利于教学的同时，使本系统能够集成更多的功能。使用时可以将其只作为左前车门控制电脑或左前车灯控制电脑。该控制单元通过CAN总线与中央舒适系统控制单元通信，实现自诊断功能。
9.1 输入接口硬件包括：右前车窗升降开关输入，预留其他开关量输入，模拟信号输入。
9.2 输出接口硬件包括：多路大功率灯驱动输出，多路大功率伺服电机驱动输出。
9.3软件包括以下模块单元：
9.3.1 伺服电机驱动模块：用于控制伺服电机的动作；
9.3.2 大功率灯光驱动模块：用于灯光的驱动；
9.3.3 车窗开关信号处理模块：用于处理车窗开关信号；
9.3.4 模拟量输入接口：用于处理一些模拟量信号，以及功能拓展使用；
9.3.5 指示灯模块：用于输出指示信号，如通信状态、输入状态；
9.3.6 CAN通信模块：主要有数据处理模块、CAN接收和发送模块；
9.4 实验信号输入：
接收舒适系统其它单元CAN报文、PFAutoCAN工具软件CAN报文输入。
9.5 可以通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
9.6 提供ECU实物原理图、实验源代码等教学资源，提供故障诊断参考代码。
9.7 通能够通过PFautoCAN平台软件对该ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
10.倒车雷达ECU
10.1四路超声波探头；
10.2检测距离0.3-3.15米；
10.3CAN总线接口，并通过CAN接口发送相关信息到组合仪表ECU单元；
10.3采集车身周围障碍物分布情况，将信息汇▂总后模糊推理，提供倒车建议；
10.4提供ECU原理图及实验源代码等教学资源；
10.5通过PFautoCAN平台软件对ECU进行软仿真、半实物仿真及硬件在环仿真。
10.6通能够通过PFautoCAN平台软件对单个ECU的CAN-BUS通信功能进行诊断，并可做多个ECU联网后CAN-BUS通信的综合诊断。
11.PFAutoCAN仿真开发平台
PFAutoCAN平台软件是针对车载CAN-BUS网络及其相关ECU的开发、测试和分析的集成开发环境软件，涵盖了从系统规划到实现的完整开发流程，可提高开发基于CAN-BUS网络的ECU及车载网络的效率。软件平台主要包括三大功能模块：1、数据库功能模块，2、测量功能模块，3、仿真功能模块。支持ECU及车载CAN-BUS网络系统的开发、测量、仿真、诊断、测试、分析、数据记录、数据回放等↘。
测量：以图形，图表等形式实时的反映车载网络的总线状态及相关信息
仿真：用于车载网络仿真，包括软件仿真，半实物仿真，硬件在环仿真。
诊断：完成对单个ECU的CAN-BUS通信功能诊断，以及多个ECU联网后网络的█综合诊断。
测试：对开发过程中各个阶段的ECU进行CAN总线通信功能测试，检查测试模型，回归测试及一致性测试。
数据记录与回放》：可记录总线数据，并进行记录数据的回放。
符合ISO11898标准的两路独立CAN-bus通道，可以处理CAN2.0A和CAN2.0B格式的CAN报文信息；发送速度最高大于4000帧/秒，接收速度最高大于5000帧/秒。
可实时显示总线负载和流量以及总线错误状态。
支持检测和显示错误帧。
可通过脚本配置以支←持自定义协议。
可发送协议帧，进行模拟操作；具有键盘输入、时间等触发功能，并可设定接收到指定类型的协议帧时触发发送相应的协议帧。
