Bộ Giáo Dục và Đào Tạo ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Độc lập Tự do Hạnh phúc NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TÊN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG MẠNG CAN TRÊN Ô TÔ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ts Nguyễn Văn Long Giang SINH VIÊN THỰC HIỆN 1 Võ Anh Vũ MSSV 15145182 2 Nguyễn Tấn Trung MSSV 15145165 I Nội dung • Tìm hiểu bản chất của cơ điện tử • Nghiên cứu về cấu trấu của cơ điện tử • Nghiên cứu về bộ điều khiển trong cơ điện tử • Nghiên cứu về hệ thống mạng lưới t.
Bộ Giáo Dục và Đào Tạo Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Tp HCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao NGHIÊN CỨU KHOA HỌC TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG MẠNG CAN TRÊN Ô TÔ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: Ts Nguyễn Văn Long Giang SINH VIÊN THỰC HIỆN: 1 Võ Anh Vũ MSSV: 15145182 2 Nguyễn Tấn Trung MSSV: 15145165 I Nội dung : • Tìm hiểu bản chất của cơ điện tử • Nghiên cứu về cấu trấu của cơ điện tử • Nghiên cứu về bộ điều khiển trong cơ điện tử • Nghiên cứu về hệ thống mạng lưới trên ô tô • Nghiên cứu về việc kết nối của các thành phần trên ô tô • Nghiên cứu về hệ thống mạng CAN trên ô tô • Tìm hiểu cách chẩn đoán mạng CAN của hãng BMW • Viết thuyết minh đề tài II Trình bày : Thuyết minh đề tài: 01 cuốn thuyết minh III Thời gian thực hiện : 1 Ngày bắt đầu : 01/08/2019 2 Ngày hoàn thành : 01/12/2019 Tp Hồ Chí Minh, ngày…,tháng…,năm 2019 TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày……, tháng……, năm 2019 GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Ts Nguyễn Văn Long Giang i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Tp Hồ Chí Minh, ngày……, tháng……, năm 2019 GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Phó Giáo Sư, Ts Lý Vĩnh Đạt ii iii LỜI CẢM ƠN Chúng em xin chân thành cảm ơn trường Đại học sư phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh đã cho chúng em một môi trường học tập thật tuyệt vời và ngoài ra nhà trường còn tạo rất nhiều cơ hội cũng như các cuộc thi để những lứa sinh viên có thể phát huy hết trí và lực của mình Chúng em lại một lần xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trong khoa đào tạo chất Lượng cao nói riêng và trường Đại học sư phạm kỹ thuật nói chung, vì đã truyền đạt những kiến thức khắc cốt ghi tâm cho chúng em Và chúng em xin gửi lời cảm ơn đến thầy Nguyễn Văn Long Giang, thầy là giảng viên đã hướng dẫn chúng em làm để tài nghiên cứu khoa học “ Nghiên cứu hệ thống mạng CAN trên ô tô” Chúng em là thế hệ trẻ, thế hệ tiếp nối những truyền thống của cha ông Bác đã nói “Non sông Việt Nam có trở nên tươi đẹp hay không là phụ thuộc vào thế hệ chúng em” Vì thế chúng em mong rằng mình sẽ nhận được những lời nhận xét và tư vấn thẳng thắng từ quý Thầy Cô và các bạn Cuối cùng, chúng em kính chúc quý Thầy Cô luôn luôn khỏe mạnh và hạnh phúc để có thể truyền đạt và nuôi nấng thế hệ tương lai Em xin cảm ơn! Tp,HCM, ngày 15 tháng 12 năm 2019 Nhóm thực hiện đề tài Võ Anh Vũ- Nguyễn Tấn Trung iii TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài “Nghiên cứu hệ thống mạng CAN trên ô tô” được soạn thảo nhằm mục đích hiểu được bản chất của cơ điện tử và bản chất của hệ thống mạng trên ô tô, qua đó lấy mạng CAN làm đối tượng chuyên sâu iv MỤC LỤC Trang phụ bìa Trang NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN i NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ii LỜI CẢM ƠN iii TÓM TẮT ĐỀ TÀI .iv MỤC LỤC .v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU ix DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ x CHƯƠNG 1 : NHỮNG CƠ BẢN CỦA CƠ ĐIỆN TỬ 1 1.1 NHỮNG HỆ THỐNG CƠ ĐIỆN TỬ VÀ CÁC THÀNH PHẦN CỦA NÓ 1 1.1.1 Các ứng dụng 1 1.1.2 Ví dụ ở cấp hệ thống 1 1.1.3 Ví dụ ở cấp thành phần 3 1.1.4 Ví dụ trong lĩnh vực cơ học vi mô 4 1.2 Phương pháp phát triển 4 1.2.1 Mô phỏng 4 1.2.2 Mô hình V 6 1.3 Góc nhìn .6 CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC .9 Tổng Quan 9 2.1.1 Lịch sử 9 2.1.2 Công nghệ ngày nay 9 2.1.3 Xu hướng phát triển .12 2.1.4 Mục tiêu 12 2.2 Cấu trúc hệ thống xe .14 2.2.1 Cấu trúc 14 2.2.2 Cấu trúc chức năng 15 2.2.3 Triển khai cho cấu trúc hệ thống 17 v 2.2.4 Khái niệm CARTRONIC® 17 2.2.5 Cấu trúc phần mềm 18 2.2.6 Cấu trúc mạng 19 2.2.7 Sáng kiến Autosar 20 2.3 Góc nhìn 22 CHƯƠNG 3 : BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ 23 3.1 Điều kiện hoạt động 23 3.2 Thiết kế 23 3.3 Xử lí dữ liệu .24 3.3.1 Tín hiệu đầu vào 24 3.3.2 Điều áp tín hiệu .25 3.3.3 Xử lí tín hiệu 25 3.3.4 Tín hiệu đầu ra 25 3.3.5 Điều khiển truyền thông nội bộ 26 3.3.6 Lập trình kết thúc ở cuối chuỗi sản xuất.( EOL programming) 27 3.4 Các mô-đun kỹ thuật số trong đơn vị điều khiển 27 3.4.1 Vi điều khiển 27 3.4.2 Bộ nhớ bán dẫn .29 3.5 Phần mềm điều khiển .33 3.5.1 Khả năng thời gian thực 33 3.5.2 Cấu trúc phần mềm 33 3.5.3 Phát triển phần mềm 39 3.5.4 Cấu trúc của phần mềm 47 3.5.5 Hệ thống điều hành: 49 3.5.6 Sự thu các biến đầu vào và đầu ra 53 3.5.7 Lựa chọn sang số và chức năng thích ứng .60 3.5.8 Phương pháp xác định đối tượng 60 3.5.9 Những chức năng chẩn đoán 66 3.5.10 Chức năng giám sát 68 CHƯƠNG 4 : NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA MẠNG LƯỚI 71 4.1 Cấu trúc mạng 71 4.1.1 Cấu trúc mạng hình tuyến 72 vi 4.1.2 Cấu trúc hình sao 73 4.1.3 Cấu trúc vòng 74 4.1.4 Cấu trúc lưới 75 1.3.1 4.1.5 Cấu trúc lai 76 4.2 Tổ chức mạng 77 4.2.1 Địa chỉ 77 4.2.3 Phương pháp truy cập đường truyền 79 4.2.4 Mô hình tham chiếu OSI 81 4.2.5 Lớp vật chất .82 4.2.6 Lớp giao tiếp 85 4.2.7 Lớp ứng dụng 85 4.3 Cơ chế điều khiển 85 4.3.1 Điều khiển biến cố 85 4.3.2 Điều khiển thời gian 88 4.3.3 Khả năng kết hợp 90 CHƯƠNG 5 : SỰ KẾT NỐI CÁC THÀNH PHẦN TRÊN Ô TÔ 91 5.1 Chức năng của hệ thống chéo 92 5.2 Yêu cầu đối với hệ thống đường truyền 93 5.2.1 Tốc độ truyền dữ liệu 93 5.2.2 Tránh nhiễu .94 5.2.3 Khả năng tạo thời gian thực 94 5.2.4 Số nút mạng 95 5.3 Phân loại hệ thống đường truyền 95 5.4 Những ứng dụng trong xe .97 5.4.1 Ứng dụng thời gian thực 97 5.4.2 Ứng dụng ghép kênh .98 5.4.3 Mạng đa phương tiện 99 5.5 Khớp nối mạng 99 5.6 Một số ví dụ trong kết nối trong ô tô 100 5.6.1 Cấu trúc liên kết 100 5.6.2 Tín hiệu truyền dẫn .101 5.6.3 Truyền dữ liệu : Ví dụ 104 vii CHƯƠNG 6 : HỆ THỐNG MẠNG CAN TRÊN Ô TÔ 116 6.1 Đường truyền CAN .116 6.1.1 Ứng dụng .116 6.1.2 Cấu trúc liên kết 117 6.1.3 Hệ thống truyền dữ liệu 118 1.3.2 6.1.4 Giao thức CAN 124 6.1.5 Phần cứng 133 6.1.6 Trình truyền dữ liệu .137 6.1.7 Tiêu chuẩn hóa 139 6.1.8 Đặc điểm 139 CHƯƠNG 7 : TỔNG QUAN ĐƯỜNG TRUYỀN VÀ CHẨN ĐOÁN ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA HÃNG BMW 141 7.1 Phân tích hệ thống đường truyền 141 7.1.1 CAN thân xe : CAN Body .141 7.1.2 CAN thân xe 2: K-CAN 2 .141 7.1.3 CAN hệ thống động lực 2 : PT-CAN 2 142 7.2 Chẩn đoán CAN 142 7.2.1 Điều kiện để chẩn đoán 142 7.2.2 Đo xung 142 7.2.3 Quy trình đo kiểm điện trở 144 viii ... iii TÓM TẮT ĐỀ TÀI Đề tài ? ?Nghiên cứu hệ thống mạng CAN ô tô? ?? soạn thảo nhằm mục đích hiểu chất điện tử chất hệ thống mạng ô tô, qua lấy mạng CAN làm đối tượng chuyên sâu ... để tài nghiên cứu khoa học “ Nghiên cứu hệ thống mạng CAN ô tô? ?? Chúng em hệ trẻ, hệ tiếp nối truyền thống cha ơng Bác nói “Non sơng Việt Nam có trở nên tươi đẹp hay khơng phụ thuộc vào hệ chúng... vii CHƯƠNG : HỆ THỐNG MẠNG CAN TRÊN Ô TÔ 116 6.1 Đường truyền CAN .116 6.1.1 Ứng dụng .116 6.1.2 Cấu trúc liên kết 117 6.1.3 Hệ thống truyền liệu