此外,它内部集成的CAN控制器,符合CAN2.0B协议,带有32个消息对象,每个消息对象有独立的地址,可以配置为发送或接收数据,工作位速率可达1Mpbs。CAN总线控制器用于和工程车辆的ECU通讯,获取车辆的实时运行数据和故障数据。可见,选用该芯片可充分应用已有的功能,大大简化系统外围电路的设计。

2.2 GPS定位模块

工程车辆远程监测系统采用GS-87作为GPS模块,它是一个高效能、低功耗的智能型卫星接收模块。GS-87工作电压为3.3V,可以直接与单片机连接进行串口通讯;GS-87遵循NMEA_0183标准,定位精度可达10m以内,可以满足对车辆的定位要求。单片机通过串口与GS-87相连,通过编程对GPS接收到的信息进行处理,提取出用户所需的信息与监控中心通信以及存入外扩存储器模块。

2.3 GPRS通信模块

工程车辆远程监测系统选用MC55I作为GPRS模块,它是车载移动终端与监控中心建立通信的重要部分。其优势在于永久在线、快速数据存储,其GPRS是按流量计费,工作电压为3.3 至4.8V。该模块内嵌TCP/IP协议栈,通过串口和单片机相连,单片机使用AT指令控制GPRS模块与监控中心服务器通讯,通过车载移动终端的GPRS模块向监控中心发送车辆的实时信息以及接收来自监控中心的指令信息。

2.4 CAN总线模块

2.4.1 CAN控制器

本系统采用的C8051F040单片机已集成CAN2.0B控制器,只需对其寄存器进行相应的编程操作即可设置它的工作方式,控制它的工作状态,进行数据的发送和接收。

2.4.2 CAN收发器

C8051F040集成的是CAN控制器,要使CAN总线得以运行,还需在单片机上接CAN收发器,进行电气转换,将逻辑电平转换为平衡差分码,常用的CAN收发器为PHILIPS公司出品的TJA1050。为防止外界强电信号对系统影响, 单片机与TJA1050之间通过光电隔离器6N137隔离后相连;CAN总线上两端结点须加电容电阻对信号吸收,以避免信号反射。

2.4.3 数据传输线

目前车上主要有两条CAN,一条用于驱动系统的高速CAN,速率达到500kb/s;另一条用于车身系统的低速CAN,速率是100kb/s。它们是双向的,传输相同的数据,分别被称为CAN高线和CAN低线。驱动系统CAN主要连接对象是:发动机控制器(ECU)、自动变速控制器、防抱死制动控制器(ABS)、制动防滑控制器(ASR),安全气囊控制器(SRS)、主动悬架控制器、巡航系统控制器、电动转向系统控制器及组合仪表信号采集系统等,都是与控制汽车行驶直接相关的系统。它们对信号的传输要求有很强的实时性、连续性和高速性。车身系统CAN主要连接对象是:前后车灯控制开关、电动座椅控制开关、中央门锁与防盗控制开关、电动后视镜控制开关、电动车窗升降开关、空调控制开关等。它们对信息传输的实时性要求不高,但数量较多。图3所示为CAN总线通讯模块原理图。