1986年德国电气商博世公司开发出面向汽车的CAN （Controller Area Network， 控制器区域网络 ）通信协议， 适应了减少线束的数量、 通过多个LAN（Local Area Network， 局域网 ）， 进行大量数据高速通信的需要。 现在在欧洲， CAN已是汽车网络的标准协议。 它的高性能和可靠性已被认同， 国内汽车开发商也在汽车电子控制系统中逐步采用这一标准通信协议。 电动微型汽车为适应安全性、 低公害、 低成本的要求， 需要在电子控制系统中采用CAN总线技术。 为了满足市场的需求， 我公司开发出了基于CAN总线的电子仪表板， 它兼顾了价格和技术优势， 具有较强的市场竞争力和广阔的市场发展空间。

CAN通信是CAN控制器根据两根线上的电位差来判断总线电平， 从而进行信息通信的。 总线电平分为显性和隐性电平， 两者必居其一， 发送方通过总线电平发生变化， 使信息发送给接收方。 在CAN协议中， 所有消息都以固定格式发送。 CAN可以判断出错误的类型是总线上暂时的数据错误还是持续的数据错误。 当总线上发生持续数据错误时， 可将引起此故障的单元从总线上隔离出去。 CAN的这一优势， 能够很好地满足汽车网络数据通信的要求。

1 电动微型汽车的CAN总线仪表板的硬件电路结构

该款电动微型汽车的仪表板， 在设计时由于采用了CAN信号作为仪表板的主要信号输入， 因此硬件结构较为简单， 整体硬件电路的功耗也比较低，符合电动微车的节能要求。

CAN总线上的数据信息通过CAN驱动器电平转换后， 通过光电隔离器， 进入UPD78F0820微控制器的CAN接口； 微控制器根据CAN的ID （Identifier，标识符） 地址拾取电流、 电压、 功率、 温度、 速度和LED报警等数据信息。 仪表板硬件电路结构包含微控制器、 电源电路模块、 LED显示电路模块、LCD显示电路模块、 步进电机、 存储器和CAN总线驱动器、 光电隔离器等， 其框图如图1所示。

1.1 微控制器

仪表板硬件电路采用NEC UPD78F0820微控制器作为主芯片， 进行CAN信号的识别、 步进电机运行驱动、 LCD显示控制和LED报警控制。 该芯片认可用于汽车市场， 其功能强， 是仪表板专用芯片，主要特点有： 具有CAN通信接口， 可直接与CAN总线驱动器连接， 进入CAN网络； IIC （inter-integratedcircuit， 内部互联) 通信接口 ， 与存储器直接连接进行里程和修正数据的存储； 步进电机驱动接口，可直接连接步进电机， 实现直接驱动和控制其运行； EMC （Electromagnetic Compatibility， 电磁兼容性） 性能， 保证仪表板在电磁干扰的环境下正常工作。 UPD78F0820的管脚图如图2所示。

1.2 CAN驱动器

选用Philips的PCA82C250作为协议控制器和物理传输线路之间的接口， 它的位速率高达1Mb/s，使用差动总线信号， 能防止总线输出短路以及一般汽车环境中的瞬变现象， 具有热关闭功能， 可以在例如短路等温度过载的情况下保护器件， 所需外部元件数量最少， 能驱动大量的总线节点， 即每个网络64~100个， 同时总线长度可达0.5~1 km。 PCA82C250的外围电路图如图3所示。

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