隨著人們對汽車舒適、安全、環保、智能需求的提高，汽車正變成一個集應用電子、通訊、IT、家電、服務等產業最新技術為一體的機械平臺，因此汽車行駛和各部分工作狀況的信息量顯著增加。那么在汽車的研發和生產過程中對這些信息的調試過程也變得日趨復雜。如果采用傳統的點對點的單一通訊方式，分別調試每個信號，相互之間很少有聯系，很明顯既費時又費力。
本文設計的基于CAN總線的數據采集系統系統能很好的解決這個問題。該數據采集系統可以將車上的多個信號集中到一個或者幾個模塊，再通過CAN總線連接到上位機集中處理。通過上位機軟件PCAN-Explorer5還可以將采集到的溫度、壓力等信號以儀表盤或者信號圖的形式顯示出來，并且可以將各個時間點的信號保存為Excel文件，因此也可以在Excel中分析這些數據。另外用于連接到電腦的PCAN-USB接口提供了二次開發的編程接口(API)及例程，這樣就可以根據自己的需要編寫上位機軟件。
1.CAN總線概述
CAN(控制器局域網)是BOSCH公司為現代汽車應用領域推出的一種多主機局域網，由于其高性能、高可靠性、實時性等優點，現已廣泛應用于工業自動化、多種控制設備、交通工具、醫療儀器以及建筑、環境控制等眾多部門[1]。
CAN協議的一個最大特點就是廢除了傳統的站地址編碼，而代之以對通信數據塊進行編碼。采用這種方法的優點在于可使網絡內的節點個數在理論上不受限制，數據塊的標識符有11位或29位二進制數組成，數據段長度最多8個字節。采用CRC校驗并提供響應的錯誤處理功能，保證了數據通信的可靠性。CAN總線采用多主競爭式總線結構，具有多主站運行和分散仲裁以及廣播通信的特點，而總線上的任意節點可在任意時刻主動向網絡上其它節點發送信息而不分主次，因此各節點之間可以自由通信。
2.系統架構
系統由數據采集模塊(CAN從節點)，PC轉CAN總線接口模塊(CAN主節點)和上位機單元構成，整體結構如圖1所示。
如某車廠需要采集和分析汽車發動機溫度、空氣流量、節氣門位置等信息。這些數據首先都是由傳感器采集并將其轉換為模擬或數字信號，不能直接由PC機識別，且比較零散。因此需要數據采集和轉換模塊PCAN-MIO，它可以直接連接汽車的各種傳感器輸出，不僅可以將采集和轉換信號量，也可以將零散的信號量集中到一塊。在這個系統中，一個PCAN-MIO就可以將6路模擬信號，8路數字數字信號采集后轉換為CAN報文，通過PCAN-USB轉換器傳輸到PC機，并由上位機軟件PCAN-Explorer5實現數據的分析。
