CAN-väylään perustuva ohjauspaneelikonseptin suunnittelu

Abstract

Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli suunnitella CAN-väylätekniikkaan perustuva kosketusnäytöllinen ohjauspaneeli. Ohjauspaneelin kokoonpanossa käytetään Arduino- kehitysalustaan perustuvaan mikrokontrollereita sekä 4D Systemsin valmistama kosketusnäyttöä. Nykyään ajoneuvojen ohjausjärjestelmät ovat älykkäistä yksiköistä ja antureista koostuvia järjestelmiä, joiden tiedonsiirtoliikennöinnissä käytetään CAN-väylätekniikka. Tämän työn yksi keskeisimpiä osaalueita on CAN-väylätekniikan rakenteeseen ja toimintaan perehtyminen. Työssä tutkittiin CAN-väylän topologia sekä tiedonsiirtorakenteen ominaisuudet ja siihen liittyvät protokollat. Lisäksi tarkastellaan projektissa käytettyjä Arduino-kehitysalustan perustuvia mikrokontrollereita sekä niiden ohjelmointi C++ ohjelmointikielellä. Työssä kuvataan kuinka mikrokontrollerilla voidaan lukea ajoneuvon tietoja sekä ohjata toimintoja. Työn alkuperäinen tarkoitus oli, että ohjauspaneelia sovellettaisiin käytettäväksi MoTeC moottorinohjausyksikön kanssa, mutta aiheen vaativuuden sekä kiireisen aikataulun johdosta päädyttiin kehittämään konseptia vain testaustasolle asti, jossa tarkasteltiin ohjelmakoodia sekä väylässä liikkuvaa dataa käyttäen ajoneuvon alkuperäistä moottorinohjausyksikköä.

The aim of this thesis was to design a CAN-bus-technology-based touchscreen control panel. Arduino-based microcontrollers and a 4D System touchscreen were used for the assembly of the control panel. In today’s vehicles, control systems are made up of intelligent units and sensor systems, which use Controller Area Network technology for serial communications. One of the key focusing areas of this thesis was understanding the structure and functioning of the CAN-bus. This thesis studies the topology of the CAN-bus as well as structural properties of commu- nication and related protocols. In addition, the thesis focuses on the Arduino-platform-based microcontrollers used for this project and their programming with C++ programming language. The thesis examines how vehicle data can be read, and how functions can be controlled with the microcontroller. The initial aim of the project was to configure the control panel to be used with a MoTeC engine control unit, but due to the complexity of the project and time limitations, a decision was made to work on the concept up to a testing stage. This testing stage consists of developing the program code and reading vehicle data form a vehicle’s stock engine control unit.