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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:陳厚亘
研究生(外文):Hou-Hsuan Chen
論文名稱:應用控制區域網路匯流排於電動車之研究
論文名稱(外文):Study of CAN Bus Application for Electric Vehicles
指導教授:楊銘基楊銘基引用關係
口試委員:褚文和黃國修
口試日期:2012-07-14
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:車輛工程系所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:控制器區域網路匯流排車載通訊監控系統電動車
外文關鍵詞:CAN BusElectric VehicleSupervisory Control SystemVehicular Communication
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本文目的為建立一電動車之車載通訊控制系統,利用前控制系統與後控制系統為中心達到整合的目的。為了減少硬體複雜度及成本,主控系統以直接連接的方式來連結其他硬體裝置如車燈、方向燈、直流無刷馬達、溫度感知器等,僅有少數裝置如電池管理系統是以控制器區域網路協定的方式連接。如此一來如果有其他硬體裝置可以直接使用控制器區域網路協定來連接。將來利用專門的檢測儀器即可以顯示該車輛系統中的重要訊息於電腦上,利於檢測人員進行檢查或維修等動作。系統實驗平台部分,本文使用Microchip微控制器dsPIC30F4011於控制系統中來完成本文之系統整合。最後再經由UART模組以RS-232通訊協定將資料傳送至電腦人機介面,以方便使用者監控或診斷。電腦人機介面部分使用Microsoft Visual Basic 6.0做為顯示介面,即時的顯示溫度、車速、電池電壓等重要訊息,並且可以於電腦人機介面上來控制車上所有燈組訊號或馬達定速巡航等功能,達到系統整合之目的。最後,電腦人機介面將會輸出一份報告並存入Excel中,包含了行駛里程,時間,並將車速以及電池狀態製作成圖表,方便往後判斷行車資訊或是分析電池壽命。

The purpose of this study is to establish a communicate control system for electric vehicles based on two control systems. In order to reduce the hardware complexity and costs, the main control system connect directly to other hardware devices. For example, lights, brushless DC motor and temperature sensor. Only a few devices such as battery management system is connected through Controller Area Network Bus protocol to the main control system. In this way, other hardware devices can be connect easily through CAN Bus protocol, and the important information in the vehicle system can be shown through special detection equipment in the future, which will take advantages of the inspectors for inspection or maintenance. In the system experimental platform, Microchip’s microcontroller dsPIC30F4011 is utilized for both control systems to complete the system integrated, and utilize the UART module with RS-232 protocol to transmit data to the Human-Machine Interface in order to facilitate supervisory or diagnosis. In the Human-Machine Interface, Microsoft Visual Basic 6.0 is utilized for a display interface in this study, which can detect battery voltage, temperature, wheel speed and some important information in real-time displaying including light signal control or motor cruise control to achieve the purposes of system integration. Finally, the Human-Machine Interface will generate a table in Microsoft Excel, including driving distance, driving time, chart of speed and battery status which can determine the battery life and the vehicle information easily in the future.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表 目 錄 vii
圖 目 錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景與動機 1
1.2 文獻探討 4
1.3 論文架構 6
第二章 控制器區域網路之簡介 7
2.1 CAN Bus之起源與特色 7
2.2 CAN Bus通訊協定之格式 10
2.2.1 CAN Bus的硬體架構 17
2.2.2 CAN Bus的錯誤檢測 19
2.3 常見通訊網路之比較 21
第三章 系統整合規劃 27
3.1 系統架構 27
3.1.1 dsPIC數位訊號微控制器 28
3.1.2 CAN模組 30
3.1.3 UART模組 35
3.2 硬體架構 37
3.2.1 前主控系統 39
3.2.2 無刷直流馬達 40
3.2.3 溫度感測器 42
3.2.4 電池管理系統 43
3.2.5 後主控系統 44
第四章 系統實現與實驗結果 46
4.1 Visual Basic 6.0環境簡介 46
4.2 Visual Basic人機介面 48
4.3 實驗結果與討論 51
第五章 結論與未來展望 63
5.1 結論 63
5.2 未來展望 63
參考文獻 65
作者簡介 68


[1]Energy Trend,政府看好電動車發展,石油巨頭稱未來30年都難規模化,Aug. 02, 2012,http://www.energytrend.com.tw/bp_ev_develop_20120208
[2]陳坤宏,車用電子CAN Bus實驗系統,碩士論文,正修科技大學,高雄,2011。
[3]魏嘉賢,以CAN Bus為基底建構電動車監控系統,碩士論文,國立高雄應用科技大學,高雄,2010。
[4]許芳菖,車載CAN Bus系統之比較研究,碩士論文,國立虎尾科技大學,雲林,2007。
[5]李旺軒,控制器區域網路技術應用於車上電瓶電量與引擎怠速控制之研究,碩士論文,彰化師範大學,彰化,2002。
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[10]實現完全電控汽車FlexRay躍居車用網路主流,技術前瞻第26期,2006。http://www.2cm.com.tw/technologyshow_content.asp?sn=0701010896
[11]Microchip dsPIC30F4011/4012 Data Sheet
http://ww1.microchip.com/downloads/en/devicedoc/70135c.pdf
[12]Microchip dsPIC30F Family Reference Manual
http://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70046D.pdf
[13]顏瑋義,以dsPIC為基礎的嵌入式系統之設計及其在機器手臂之應用,碩士論文,國立中正大學,嘉義,2010。
[14] 李宓鞠,單向全波無刷直流風扇馬達轉速控制方法之研究,碩士論文,國立中山大學,高雄,2010。
[15]http://www.nicera.co.jp/pro/pro-03e.html
[16]http://pokusy.chytrak.cz/schemata/LM35.htm
[17] 廖榮貴研究室,Visual Basic 6.0程式設計入門與實務,台北;文魁資訊股份有限公司,2002。
[18] 博士群工作室,黃明達,Visual Basic 6.0範例與解析,台北;全華圖書股份有限公司,2007。
[19] 吳權威,梁仁楷,Visual Basic 6.0入門與應用,台北;碁峰資訊股份有限公司,2005。


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