电控柴油机监控通信转换器的设计与实现.pdf

摘 要
本设计主要基于控制器局域网（CAN）和 J1939 协议，利用多信号微控制器
C8051F060 等芯片设计实现一个数据协议转换器，通过它可以稳定可靠的完成电
控单元（ECU）与上位机之间的数据传输，以便对汽车整个系统的实时监控和状
态记录，方便对整个系统的性能进行评估、改进。
本文讲述了整个系统的设计与实现过程。首先介绍了选题的背景和国内外研
究现状，阐述了研究的意义，指定系统具体实现的功能。然后对系统进行需求分
析，制定出简要的报告。根据报告要求分配软硬件资源并进行软硬件设计的阐述。
其中硬件设计包括各芯片资源分析和选型、原理图设计和 PCB 板图设计，芯片方
面按功能分为混和信号微控制器 C8051F060、CAN 收发器 PCA82C250、MAX232、
蓝牙模块 BC04、电源模块等逐部分进行介绍；并给出了完整的电路原理图和 PCB
板图。软件方面先对这个流程进行分析设计，给出主流程图、循环流程图和中断
流程图；再分模块进行程序的编写，主要包括 CPU 初始化、CAN 控制器配置、
串口收发程序和数据处理程序。在介绍 CAN 控制器配置和数据处理的时候还加
入了 SAE J1939 协议的分析和研究，简要介绍了本系统对 SAE J1939 协议的设计
和实现方法。最后在 PCB 板子做出来之后，焊上元器件进行最后的软硬件集成调
试。其中介绍了调试工具 Keil 和一些基本的调试方法，总结了调试时出现的问题
和解决办法。
所有设计、实现工作完成后还对成品进行了一个简要的介绍，包括外观、接
口说明、指示灯说明和连接使用说明。

关键词：控制器局域网（CAN），J1939，蓝牙，电控单元（ECU），C8051F060
Abstract
This plan was Marjory basic on the Controller Area Network and J1939 protocol,
use the chip design of micro roller unit C8051F060 to implement a data protocol
converter, and complete the data transfer between Electronic Control Unit and PC
steadily. By this method, the whole system of car will under the real-time monitoring
and recorded, the evaluation and improvement for the whole system will be more
convenient.
This essay represents the whole process of system design and realization. Firstly,
introduce the background of topic and research status at home and abroad,
demonstrates the implication of this research, mentions the function which
implemented by system. Then, analyzed the demand and supply of system, make a
brief report. According the report to allocate the hardware and software resource and
expound the design of them. The design of hardware include analysis and lectotype of
each chip resource, principle diagram design and design of PCB domain, chips include
micro roller unit C8051F060, CA