基于3G传输的纯电动汽车远程动态跟踪数据采集模块开发

【摘要】：随着我国现代汽车工业的高速发展，人们对汽车先进性与安全性的要求也越来越高，同时伴随着信息化和无线网络时代的到来，使得实时了解自己汽车性能和车况的需求也越加迫切，于是汽车远程动态跟踪技术便应运而生。使用这一技术，可以克服驾驶者只能从汽车仪表盘上读取数据的不便和弊端，而且通过第三方的终端平台，更可以提供优化行驶、安全驾驶、事故预报等多方面的服务。尤其对于新能源汽车，车上数据信息的实时方便获取较之于传统汽车又显得格外重要。如对于纯电动汽车，如果当驾车者插入钥匙启动汽车那刻才通过仪表盘发现蓄电池无电，或者电机输出不正常，显然已经为时过晚了。因此研发针对新能源汽车的远程动态跟踪技术更有实用价值和重要意义。 在纯电动汽车远程动态跟踪技术中，车载端的数据采集和发送模块是关键内容之一，本文所涉及的研发工作主要依据这一工作内容展开。所研发的车载端数据采集模块和数据发送模块，可以实时跟踪汽车的电池消耗状况和各关键部件参数及GPS定位数据，并且通过3G网络传送到管理终端服务器进行存储和管理，以此实现汽车重要参数和数据的远程动态掌控和管理；目前采用本文研发模块的纯电动汽车及其远程动态跟踪系统，已在嘉定汽车城纯电动汽车展示区投入示范应用，并取得良好的实际应用效果。 研发工作采用飞思卡尔16位MS9S12XET256MMA型CPU和SIMCOM公司的SIM5320型3G芯片作为硬件核心支撑，并通过汽车CAN总线和3G网络实现车辆重要参数与数据的采集传输，论文工作主要内容如下： 首先，针对汽车数据总线概念、定义及原理等进行介绍，并从实际使用的角度阐述各个总线的优缺点，尤其针对研发过程所涉及到的汽车CAN总线进行详细阐述。其次，在传输层，阐述了3G网络基本原理及其系统构成，包括网络组成原理、数据传输特点、与Internet接口连接原理等，并针对3G系统性能进行了分析和比较。第三，详细阐述车载端数据采集模块和数据发送模块的硬件设计，包括设计方案与各功能环节的设计。第四，实现车载端数据采集与数据发送的软件设计，给出软件设计方案、程序流程图及部分核心代码。最后，进行了全文总结与展望。 本文工作获得所在单位中科深江电动车辆有限公司的支持和资助，在此谨致以诚挚敬意，对公司领导和同事们的大力支持与协助，表示衷心的感谢！ 【关键词】：纯电动汽车 嵌入式系统 3G网络 CAN总线 远程动态跟踪
【学位授予单位】：上海大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 目录9-11
• 第一章 绪论11-20
• 1.1 选题的意义11-12
• 1.2 汽车智能化发展趋势12-15
• 1.3 汽车远程动态跟踪技术国内外发展现状15-17
• 1.4 论文主要研究内容及章节安排17-19
• 1.5 本章小结19-20
• 第二章 汽车总线技术20-32
• 2.1 汽车总线系统分类20
• 2.2 LIN 总线介绍20-21
• 2.3 CAN 总线介绍21-26
• 2.4 IDB-1394 总线介绍26-28
• 2.5 MOST 总线介绍28-29
• 2.6 FlexRay 总线介绍29-31
• 2.7 本章小结31-32
• 第三章 3G 网络原理及其系统构成32-45
• 3.1 概述32-33
• 3.2 3G 移动通信系统标准33-35
• 3.2.1. 3G 系统的目标与特征33-34
• 3.2.2. 3G 系统主要技术标准34-35
• 3.3 CDMA 系统的优点与关键技术35-37
• 3.3.1. CDMA 系统关键技术36-37
• 3.4 CDMA 无线系统特性37-40
• 3.4.1. WCDMA 无线系统特性37-38
• 3.4.2. CDMA2000 无线系统特性38-39
• 3.4.3. TD-SCDMA 系统无线特性39-40
• 3.5 3G 系统无线特性优缺点比较40-44
• 3.6 本章小结44-45
• 第四章 基于 3G 传输的数据采集模块硬件设计45-61
• 4.1 引言45-46
• 4.2 系统硬件总体设计方案46
• 4.3 数据采集模块硬件设计46-53
• 4.3.1 飞思卡尔芯片介绍47-49
• 4.3.2 电源管理模块的硬件设计49-50
• 4.3.3 MAX232 芯片硬件介绍50-51
• 4.3.4 调试接口模块51-52
• 4.3.5 总体电路图52-53
• 4.4 3G 数据传输模块硬件设计53-59
• 4.4.1 3G 模块介绍53
• 4.4.2 电源管理模块设计53-56
• 4.4.3 3G 发送模块的电源接口设计56-58
• 4.4.4 SIM 卡接口及芯片集成音频功能设计58
• 4.4.5 总体设计电路58-59
• 4.5 硬件测试59-60
• 4.6 本章小结60-61
• 第五章 车载端数据采集与发送软件设计61-73
• 5.1 引言61-62
• 5.2 远程动态跟踪系统车载数据接收发送模块上电初始化62-64
• 5.3 车载端数据采集及处理程序64-67
• 5.4 SIMCOM 的 3G 网络连接程序67-69
• 5.5 远程终端软件介绍69-72
• 5.6 本章小结72-73
• 第六章 总结与展望73-75
• 参考文献75-79
• 作者在攻读工程硕士学位期间公开发表科研论文情况79-80
• 作者在攻读工程硕士学位期间所参加的科研项目情况80-81
• 致谢81

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