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汽车故障诊断系统毕业论文.doc

发布时间：2022-06-09 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.60M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    1 绪论
    1.1汽车诊断技术发展简史
    1.2 汽车故障诊断的研究现状
    1.2.1国外发展现状
    1.2.2 国内发展现状
    1.2.3发展趋势
    1.3论文结构及内容
    2 汽车故障自诊断系统
    2.1 自诊断系统
    2.1.1 汽车自诊断的基本原理及组成
    2.1.2 汽车故障自诊断系统的发展
    2.2 OBD-II系统
    2.2.1 OBD简介
    2.2.2 OBD-II的工作原理[10]
    2.2.3 OBD-II主要特点
    2.2.4 OBD的发展趋势
    3汽车故障诊断仪的硬件设计
    3.1 硬件原理与功能
    3.1.1 硬件原理
    3.1.2硬件支持的主要功能
    3.2硬件电路及接口电路设计
    3.2.1硬件电路的总体框架
    3.2.2 c8051F020单片机[12]
    3.2.3 CAN总线接口电路的设计[13]
    3.2.4 LIN通信模块的设计[14]
    3.2.5 串行总线接口电路设计
    3.2.6 键盘显示及存储器电路
    3.3 硬件抗干扰设计
    4 系统软件设计探讨
    4.1系统主函数模块
    4.2 键盘扫描模块
    4.3显示模块
    4.4 通信模块
    4.5 故障码处理模块
    4.6 软件抗干扰设计
    5故障诊断仪的故障诊断过程
    5.1汽车故障诊断仪的故障整体诊断流程
    5.2汽车故障诊断协议[19] [20]
    5.3大众车系故障诊断的实现[21]
    5.3.1 物理层实现
    5.3.2 数据链路层实现
    5.3.3 应用层实现
    6 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 展望
    参考文献
    英文资料
    中文翻译
    武汉理工大学 毕业设计（论文）任务书 课题名称： 汽车故障诊断仪的研究 完成期限：2010 年 3 月 5 日至 2010 年 5 月 27 日 一、课题训练内容 (1) 培养学生收集资料、文献检索的能力，发现问题的能力； (2) 培养学生工程开发的能力，制定工作计划和协调组织的能力； (3) 培养学生综合运用所学专业知识、理论，解决实际工程问题的能力； (4) 培养学生原理设计、实验分析或理论推导的能力； (5) 培养学生撰写文档的能力； (6) 培养学生阅读英语文献的能力和翻译的能力。 二、设计（论文）任务和要求（包括说明书、论文、译文、 计算程序、图纸、作品等数量和质量等具体要求） (1) 查阅课题相关参考文献、技术资料，做好备份，以便以后查找。学习 画设计的原理图和制作 PCB 板的知识。 (2) 第四周前上交毕业设计开题报告一份。开题报告内容与学校模板要求 一致，字数不少于 2000 字；经指导教师检查合格后才能进行后续工作； 1
    (3) 第四周前上交一篇英文资料及其中文译文。英文资料内容应与所做课 题内容相关或和电信专业知识相关，中文译文的字数不少于 3000 字； 译文文理通顺，不得在线翻译； (4) 完成原理设计，合理选择模块和元器件，绘制原理图和制作 PCB 板。 完成硬件电路板的制作和软件的编写。最后完成模拟仿真测试和实际 测试，达到系统指标的要求； (5) 完成毕业设计论文，字数不少于 15000 字。论文应包括中文摘要、英 文摘要、目录、正文、参考文献、附录（可无）、致谢 7 个部分；具体 每一部分的格式严格按照学校教务处模板的规定。 三、论文主要参数及主要参考资料 系统功能：论文主要研究了基于 C8051F020 单片机的故障诊断仪，它用来检测 汽车性能和故障参数、曲线或波形，甚至能自动分析和判断汽车的技术状况。 主要参考资料： [1] 张广辉，张宏坤．汽车故障诊断技术．北京：高等教育出版社，2005 [2] 李丽，毕建军．汽车检测维修设备结构原理与使用．北京：国防工业出版社， 2005 [3] 高玉民．OBD．II随车电脑诊断系统简介．1999 [4] 屈梁生，陈岳东．计算机辅助检测与诊断技术．西安：西安交通大学出版社， 1989 [5] 陈鲁训，陈萍．第二代随车电脑诊断系统OBD．II．汽车技术．1996 [6] 徐建平．现代汽车自诊断系统效率的分析．汽车技术．2004 [7] C8051F020/1/2/3 Mixed-Signal ISP FLASH MCU Family[1DS003-1.1] 2002 [8] 刘义，江建民，陈文芗．用LCD显示实时采集信号图形．电子测量技术，2003 [9] 蒋亚南，楼应候．汽车发动机智能故障诊断专家系统的开发．宁波大学学报： 理工版，2000 [10] 潘琢金 C8051FXXX 高速 SoC 单片机原理及应用.2002 [11] 彭峻岭,高峰. 汽车故障电脑诊断仪在车辆维修中的应用. 2004 2
    四、毕业设计（论文）进度表 武汉科技学院毕业设计（论文）进度表 起止日期 计划完成内容 实际完成情况 检查人签名 检查日期 阅读参考资料，撰写开 3.05~3.15 题报告，完成英文资料 翻译 熟悉运用知识，了解设 计框架 学习画图软件知识，准 备画图制板 建立基本系统模型，研 究系统各个硬件模块 整理毕业设计资料，参 加中期检查 3.16~3.23 3.24~4.04 4.05~4.12 4.13~4.18 4.19~5.03 研究各模块软件 5.04~5.27 撰写论文 序 号 1 2 3 4 5 6 7 注：1.本任务书一式两份，一份院（系）留存，一份发给学生，任务完成后附在说明书内。 2.“实际完成情况”和“检查人签名”由教师用笔填写，其余各项均要求打印，打印字 体和字号按照《武汉科技学院毕业设计（论文）规范》执行。 3
    摘 要 本文通过对国内外汽车故障诊断现状和发展趋势进行了比较详细的论叙，研 究了一款低功耗、高精度、携带方便及适用度广的汽车故障诊断仪。本课题旨在 研究基于C8051F020单片机的故障诊断仪，深入探讨此故障诊断仪的软硬件设计， 理解汽车故障诊断过程。 论文首先详细介绍了汽车故障自诊断系统，论叙了OBD-II的基本原理、特点 及发展趋势，然后深入研究了基于C8051F020单片机的故障诊断仪的软硬件设计， 同时对硬件中各模块的设计原理、硬件接口及协议进行了阐述，最后结合实例说 明了汽车故障诊断流程。 论文研究的故障诊断仪具有美观的人机界面，从理论和实际上都有着较强的 先进性和实用性。该故障诊断仪工作稳定、操作方便、抗干扰能力强并且适用于 多种车型进行故障诊断。 关键词：汽车故障诊断仪；自诊断系统；C8051F020单片机；CAN；故障诊断过程 4
    Abstract The paper introduces the present situation and development trend of breakdown diagnosis system and reserch the breakdown diagnosis tool which is low power consumption and high degree of accuracy and widely applicable. The purpose of this project is to research breakdown diagnosis tool base on C8051f020 MCU, and study the design of software and hardware of the breakdown diagnosis tool, and understand the process of breakdown diagnosis. Firstly, the paper elaborates in detail to the Car Trouble Self-Diagnostic System, introduces fundamental principle ,feature and development trend of OBD-II; Then it illuminates the design of software and hardware of breakdown diagnosis tool based on C8051F020 MCU; At the same time it analyzes and elaborates various functions unit principle of design ， the hardware connection and the agreement in the hardware; At the last,it illuminates the process of automobile breakdown diagnosis. The breakdown diagnostic equipment which researches in this paper has the splendid interface ， regardless of theoretical and in the practical application ， this system all has the strong sophistication and the usability. The breakdown diagnosis tool possesses the feature of working stably and operating easily and resisting disturbance strongly and being applicable to most automobiles for breakdown diagnosing. Keywords: Automobile Breakdown Diagnosis Tool; Car Trouble Self-Diagnostic System; C8051F020MCU; The Process Of Breakdown Diagnosis 5
    目 录 1 绪论........................................................................................................................................... 1 1.1 汽车诊断技术发展简史............................................................................................. 1 1.2 汽车故障诊断的研究现状.......................................................................................2 1.2.1 国外发展现状.................................................................................................................... 2 1.2.2 国内发展现状...................................................................................................................4 1.2.3 发展趋势............................................................................................................................. 5 1.3 论文结构及内容............................................................................................................. 6 2 汽车故障自诊断系统...................................................................................................7 2.1 自诊断系统.......................................................................................................................7 2.1.1 汽车自诊断的基本原理及组成...................................................................................7 2.1.2 汽车故障自诊断系统的发展....................................................................................... 8 2.2 OBD-II 系统................................................................................................................... 10 2.2.1 OBD 简介........................................................................................................................... 10 2.2.2 OBD-II 的工作原理.......................................................................................................10 2.2.3 OBD-II 主要特点........................................................................................................... 11 2.2.4 OBD 的发展趋势..............................................................................................................12 3 汽车故障诊断仪的硬件设计.................................................................................13 3.1 硬件原理与功能..........................................................................................................13 3.1.1 硬件原理.......................................................................................................................... 13 3.1.2 硬件支持的主要功能.................................................................................................... 14 3.2 硬件电路及接口电路设计......................................................................................14 3.2.1 硬件电路的总体框架........................................................................................... 14 3.2.2 c8051F020 单片机.........................................................................................................15 6
    3.2.3 CAN 总线接口电路的设计...........................................................................................15 3.2.4 LIN 通信模块的设计.................................................................................................... 18 3.2.5 串行总线接口电路设计...............................................................................................18 3.2.6 键盘显示及存储器电路...............................................................................................18 3.3 硬件抗干扰设计..........................................................................................................19 4 系统软件设计探讨.......................................................................................................19 4.1 系统主函数模块................................................................................20 4.2 键盘扫描模块...................................................................................21 4.3 显示模块............................................................................................21 4.4 通信模块.........................................................................................22 4.5 故障码处理模块.............................................................................22 4.6 软件抗干扰设计.............................................................................22 5 故障诊断仪的故障诊断过程................................................................................23 5.1 汽车故障诊断仪的故障整体诊断流程..........................................................23 5.2 汽车故障诊断协议.....................................................................................................24 5.3 大众车系故障诊断的实现.....................................................................................26 5.3.1 物理层实现..................................................................................................................26 5.3.1 数据链路层实现............................................................................................................27 5.3.2 应用层实现....................................................................................................................28 6 总结与展望.......................................................................................................................30 6.1 研究总结.........................................................................................................................30 6.2 展望....................................................................................................................................30 7
    武汉纺织大学 2010 届毕业论文 1 绪论 1.1 汽车诊断技术发展简史 随着社会的发展和技术的进步，汽车故障诊断技术经历了几个阶段的演变 过程。 第一阶段，汽车诊断主要是依靠有一定技术和经验的工匠，凭耳听、手摸的 方法来了解汽车的运行性能，再根据已掌握的实践经验进行汽车故障的判断。这 种原始的诊断方式十分简单，完全依靠检查者的感觉(视、听、触觉等等)和经验 进行。虽然不需要设备的投资和昂贵的仪器费用，但需要检查者本身要具有丰富 的技术经验。尽管如此，诊断中也难免发生失误，因而这是一种费时、费力且精 度不高的诊断方法[1] [2]。 第二阶段，随着科学技术的进步，一些简单的测试仪表(如转速表、气压表、 真空表、电压表和电流表等，尤其是化油器汽车专用示波器)被应用到汽车诊断 中，从而使汽车诊断从“耳听、手摸”的定性阶段逐渐转变为“仪表测量”的定 量阶段。 第三个发展阶段是专用诊断设备的应用阶段。电子技术的进步，特别是计 算机在专用诊断设备上的应用，对汽车诊断技术产生了重大影响。诊断设备由单 机发展为配套，由单功能发展为多功能，由手工操作发展为自动控制，并逐步开 发出实用的汽车诊断专家系统。目前投入使用的汽车诊断设备中用于发动机诊断 的主要有：发动机无负荷测功仪、发动机综合测试仪、电子示波器、点火正时仪、 频谱分析仪等；用于底盘诊断的主要有：制动试验台、侧滑试验台、底盘测功仪 等。 时至今日，汽车诊断技术的发展已经历如下阶段：  凭经验进行诊断的人工检测阶段；  利用简单仪器、仪表检测阶段；  利用汽车维修专用设备及智能化仪器进行综合诊断阶段； 从汽车诊断技术的发展来看，不难看出，汽车诊断越来越倾向于控制器的智 能化自珍断，主要表现在： 1
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