随着电子信息技术在汽车上的大量运用,汽车数据采集与状态监测成为汽车研发、生产和驾驶过程中的重要环节。通过对汽车数据的采集与分析,能够对汽车部件的故障进行预防与排除;能够了解用户的驾驶习惯,提供驾车辅助和危险提醒;能够对汽车位置与车身关键信息进行监测,获取汽车运行状况。在国家863项目“双离合自动变速器产业化技术开发”的支持下,论文研究了基于CAN总线的汽车大容量数据采集与监测系统,主要研究内容如下:(1)论文根据双离合自动变速器(DCT)实验要求,分析了汽车大容量数据采集与监测系统的基本需求、扩展需求和应用软件需求,提出了该系统的设计方案。该方案包括终端、无线网络和应用软件三部分。其中,终端从汽车CAN总线采集实时数据并校验存储,同时将关键数据压缩后发送到无线网络;无线网络分为无线传感网络和运营商网络,为数据提供无线传输的通路;应用软件通过无线接口或USB获取并处理数据,同时对汽车进行监测。(2)设计了终端系统的硬件与软件方案,包括终端硬件选型、处理器软件设计、CAN数据采集软件设计、数据存储软件设计和USB数据传输软件设计。针对传统通过传感器进行数据采集可靠性低的问题,设计了数据接收策略和自定义数据帧组织方法,保证了数据的实时性和可靠性;针对存储地址掉电易失的问题,设计了基于LPC1768和STC89C52的主协处理器模式,利用闪存(NAND Flash)和RAM进行备份存储,以保证存储地址的正确性。(3)针对汽车数据在大容量NAND Flash存储过程中存在坏块的问题,提出了自适应错误检查和纠正算法(ECC),设计了坏块管理、数据精确定位方法,解决了数据因写入坏块而出错的问题,保证大容量数据存储的正确性。针对汽车数据量大和无线传输带宽受限的矛盾,提出了一种自定义帧格式数据的无损压缩方案,在保证传输有效性的情况下降低了无线传感网络功耗和运营商网络流量资费,更适合自定义帧格式汽车数据的压缩。(4)设计了系统应用软件,实现了数据导出、数据转换、波形显示、地图定位等功能,可用于分析汽车数据和监测汽车位置、车速等关键信息。(5)将开发的基于CAN总线的汽车大容量数据采集与监测系统应用到重庆青山工业有限责任公司的DCT实验。实验结果显示,该系统能实时采集与存储汽车数据,应用软件能有效分析数据并对汽车进行监测,达到需要的功能要求。