1、 引言
隨著汽車電子的發展，汽車內電子產品越來越多，汽車發動機、底盤和車身等電控系統中的電控單元數量不斷增加，同時它們之間的通信也越來越重要。在汽車內利用網絡技術，可大大提高系統之間信息傳遞的可靠性，同時可大大減少汽車線束的數量，降低汽車電氣系統的成本。本文提出并實現了一種利用單片機組成CAN系統，利用藍牙無線傳輸技術對汽車運行數據進行采集與處理的方法。CAN總線符合ISO11898標準，傳輸速率可達1Mbps,傳輸距離為10km,傳輸介質可為雙絞線。它具有如下的一些技術特性：
1)多主方式工作，非破壞性的基于優先權的總線仲裁技術;
2)采用短幀結構，受干擾概率低，每幀信息都有CRC檢驗及其他檢錯措施;
3)對嚴重錯誤具有自動關閉總線的功能，使總線的其他操作不受影響。
在汽車運行過程中，車載射頻裝置如汽車立體聲系統、GPS導航設備、衛星數字音頻無線電業務(SDARS)裝置、GSM無線電收發器以及其它電器設備均可能造成干擾或受到干擾，這些射頻干擾信號會對汽車無線系統的數據流造成不良影響。如果應用傳統的無線數據傳輸技術，傳輸的數據的速率和準確率都不能很高，從而不能實現快速、準確地進行數據的傳輸，而把藍牙無線傳輸技術用在汽車上可以很好地解決這個問題。
本文所用藍牙模塊采用英國CSR公司的BC417芯片，并與SST公司的8M的FLASH芯片39VF800A構成了模塊。
模塊的硬件圖如圖1所示。
圖1藍牙模塊原理圖
此模塊的主要特點如下：
1)采用CSR主流藍牙芯片，符合藍牙V210標準。
2)串口模塊上底板帶有RS232接口和TTL接口，任選一種接口使用，使用313～5V電源。串口對用戶而言是透明的。
3)藍牙芯片采用向前糾錯編碼，通信效率高，自動跳頻，抗力強。
4)波特率為1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200,230400,460800,921600,1382400,可在程序中根據實際需要設置。
5)休眠電流：小于1MA,工作電流：40MA。
2、系統硬件結構原理圖
本文利用MICROCHIP公司的內嵌CAN控制器的18F4580芯片與CAN收發器芯片MCP2515構成CAN網絡系統，并用18F4580芯片自帶的10位AD傳感器實現了對汽車發動機節氣門位置信號的測量，同時利用智能數字傳感器DS18B20對發動機的水溫信號進行測量。利用藍牙模塊把測量的信號無線傳給上位機，利用VC++編寫數據接收與處理的程序實現數據的實時顯示與存儲，并可顯示數據值隨時間的變化關系曲線圖，測量結果直觀。系統的硬件原理圖如圖2所示。
圖2測量系統原理圖
3、藍牙無線傳輸系統
MAX232芯片把轉換后的信號傳給由CSR公司的BC417構成的藍牙主(發射)模塊。BC417藍牙模塊可以設定數據傳輸速率，在保證發射信號的質量的情況下，可以盡量采用高速率的傳輸。本文中的傳輸速率為38400bps。另一塊BC417藍牙芯片構成的從(接收)模塊在接收到數據信號后，通過MAX232芯片轉換電平傳給上位機微機的串口。
4、上位機信號接收處理系統
上位機微機的串口接到信號后，用VC++開發工具編寫了面向對象的程序對數據包進行處理。為了直觀的顯示數據的數值和其隨時間的變化關系，本程序可顯示實際節氣門位置信號與水溫的數值，另可顯示節氣門位置信號的變化曲線。上位機程序的界面如圖3所示。
本文利用的是SerialPort類來實現此功能，這種方法對使用者來說只要關心設定相關的通訊參數，而不用關心封裝的實現方法，程序的模塊化和維護性好[5]。在使用中采用串口事件響應方式工作。為了更直觀的顯示出數據隨時間變化的曲線，編寫了一個利用封裝的BUTTON類控件實現的顯示界面。此控件可方便地實現對數據的坐標、背景、數據的單位與數據的更新速度等屬性進行設定，顯示效果良好。
圖3上位機界面圖
5、結論
該系統運行良好，能方便、快速、可靠地實現汽車運行參數的測量，為實現汽車網絡參數的無線實時測量與汽車故障診斷提供了一個較好的平臺。程序運行結果顯示此藍牙無線傳輸CAN測量系統有如下優點：
1)在測量汽車運行參數時，可利用多個單片機構成CAN測量網絡，充分利用了CAN網絡的優點：信號抗力強、數據速率快、數據可靠性高與系統連接線少等。
2)無線數據傳輸系統充分體現了藍牙系統的高速和藍牙協議的高可靠性，理論上數據的成功率為99%,實現了高速和可靠的數據傳遞。
3)在用上位機測量汽車運行參數時，在汽車與電腦之間無需任何線纜的連接，方便測量系統的組建，降低了系統組建的時間和成本。
4)可充分利用上位機計算與處理的優勢，相比于傳統的汽車檢測儀器，可實現功能更強大的數據處理能力。
信息標題：基于CAN系統的汽車無線測量系統
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