Thiết kế công cụ đọc thông tin truyền thông trên mạng CAN

Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> Thiết kế công cụ đọc thông tin truyền thông trên mạng CAN<br /> <br /> Design of CAN Bus Data Reader<br /> <br /> Võ Duy Thành, Lê Tiến Sự, Nguyễn Hà Thành Long, Tạ Cao Minh<br /> Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội<br /> Email: thanh.voduy@hust.edu.vn, su.letien91@gmail.com,<br /> thanhlonghl91@gmail.com, minh.tacao@hust.edu.vn<br /> <br /> Tóm tắt chuẩn ISO 11898. Hiện nay, hầu như tất cả các xe ô tô<br /> Giao thức truyền thông CAN (Controller Area đều sử dụng chuẩn CAN để truyền thông giữa các bộ<br /> Network) ban đầu được sử dụng để truyền thông tin điều khiển. Có thể tổng hợp một số ưu điểm khi một<br /> giữa các ECU của ô tô. Tuy nhiên, do những ưu điểm hệ thống sử dụng CAN như sau [2],[3]:<br /> của nó nên ngày nay, mạng CAN được sử dụng rất  Gọn nhẹ và kinh tế hơn so với các chuẩn thông<br /> rộng rãi trong các ngành khác như robot, CNC, biến dụng. CAN là chuẩn truyền 2 dây, không đòi hỏi<br /> tần, lọc tích cực…. Bài báo đề xuất giải pháp thiết kế phải có xung đồng bộ để truyền nhận thông tin.<br /> công cụ thu thập thông tin các bản tin truyền thông  Phù hợp với các ứng dụng yêu cầu thời gian thực.<br /> theo chuẩn CAN và ứng dụng trong việc thu thập các Mạng CAN có thệ thống phân xử dựa trên ID của<br /> thông tin truyền thông trên xe ô tô điện nhằm mục bản tin giúp cho việc truyền nhận tức thời của các<br /> đích giải mã các bản tin. Công cụ được xây dựng trên bản tin có mức ưu tiên cao.<br /> nền tảng Vi điều khiển dsPIC30F401 của hãng  Tăng mức độ an toàn của hệ thống. Việc một<br /> Microchip kết hợp với việc lập trình thiết kế giao diện module trong mạng CAN bị lỗi không gây ra ảnh<br /> trên máy tính phục vụ cho việc lưu trữ và phân tích hưởng tới các module còn lại, trừ khi hai module<br /> thông tin thu thập. Thông tin truyền thông giữa có liên hệ trực tiếp đến nhau và không thể hoạt<br /> dsPIC30F4011và máy tính sử dụng kết nối USB thông động nếu thiếu một module còn lại. Đồng thời,<br /> qua vi điều khiển trung gian PIC18F2550. Bộ công cụ việc thêm/bớt module trong hệ thống có thể được<br /> được ứng dụng trên xe ô tô điện i-MiEV, đã có thể thực hiện ngay khi hệ thống đang làm việc mà<br /> đọc đầy đủ, chính xác và lưu trữ các thông tin truyền không gặp vấn đề gì cho hệ thống điện.<br /> thông trên mạng CAN của xe ô tô.<br /> <br /> Abstract: CAN bus (Controller Area Network) is<br /> initially designed for automotive applications, but it<br /> has been now widely used in other industries e.g.<br /> robotics, CNC, inverters, power active filters…. In<br /> this paper, we propose a design of a device that helps<br /> collecting information transferred on CAN bus<br /> especially in electric vehicle for decoding CAN data. H.1 Xe ô tô điện i-MiEV<br /> The device uses a Digital Signal Controller Sự phát triển của đất nước yêu cầu phải có nền công<br /> dsPIC30F4011 of Microchip as the main nghiệp ô tô vững mạnh. Chủ trương nội địa hóa từng<br /> communication controller. A computer software is phần sản phẩm nhập khẩu đồng nghĩa với việc thay<br /> also built for saving and investigating collected data. thế dần các thành phần trong sản phẩm nhập khẩu<br /> The dsPIC30F4011 communicates with computer bằng các đối tượng sản xuất trong nước. Đối với ô tô,<br /> through USB connection that uses another muốn thay thế được các đối tượng trong một sản phẩm<br /> Microchip’s microcontroller PIC18F2550 as a USB thương mại đòi hỏi người nghiên cứu phải “hiểu” các<br /> controller. The performance of the device is thông tin truyền thông trong mạng CAN trên xe. Điều<br /> explainedby sucessfully recording and storing all này làm nảy sinh yêu cầu về một công cụ giúp đọc và<br /> CAN data on electric vehicle i-MiEV. thu thập thông tin truyền thông trên xe ô tô, từ đó có<br /> thể giải mã được các thông tin này. Trên thực tế, đã có<br /> 1. Mở đầu một số nơi sản xuất được các sản phẩm tương tự như<br /> CAN là một giao thức truyền thông nối tiếp được phát các module rời hoặc PCI Card của hãng National<br /> triển lần đầu tiên bởi Công ty Robert Bosch vào năm Instruments [1]. Tuy nhiên, giá thành của các sản<br /> 1983 và được công nhận chính thức vào năm 1986 bởi phẩm này thường rất cao và tích hợp nhiều tính năng<br /> Hội các Kỹ sư Ô tô (SAE). Năm 1991, Bosch ban không sử dụng tới trong trường hợp chỉ với mục đích<br /> hành phiên bản CAN 2.0 và sau đó 2 năm trở thành đọc thông tin để giải mã.<br /> <br /> <br /> VCM-2014<br /> Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> Với mục đích cung cấp cho người nghiên cứu một<br /> công cụ có thể đọc thông tin mạng CAN để phục vụ<br /> công việc giải mã các thông tin truyền thông trong ô<br /> tô và xa hơn là thay thế các ECU hoặc bộ điều khiển<br /> trên xe ô tô thương phẩm, bài báo trình bày thiết kế<br /> công cụ thu thập thông tin trên mạng truyền thông<br /> CAN với giá thành thấp và sử dụng các linh kiện sẵn<br /> có trên thị trường Việt Nam. Công cụ này sẽ được ứng<br /> dụng để thu thập thông tin trên xe ô tô điện i-MiEV<br /> như trong H.1. Đây là xe ô tô thuần túy chạy bằng<br /> năng lượng điện của hãng xe Nhật Bản Mitsubishi.<br /> Trong bài báo này, các tác giả trình bày bản thiết kế<br /> một bộ công cụ gồm cả phần cứng và phần mềm trên<br /> máy tính có nhiệm vụ thu thập toàn bộ các bản tin<br /> truyền thông trên mạng CAN trong ô tô bao gồm mã<br /> định danh ID của bản tin, nội dung bản tin, thời điểm<br /> xuất hiện bản tin. Các thông tin này sau đó được gửi<br /> về máy tính để phân tích và lưu trữ. Phần cứng của bộ<br /> công cụ được xây dựng trên nền tảng Vi điều khiển<br /> dsPIC30F4011 và PIC 18F2550 của hãng Microchip;<br /> phần mềm trên máy tính được viết bằng ngôn ngữ<br /> CVI do National Instruments phát triển. Phần còn lại H.2 Mô hình hệ thống thu thập thông tin mạng CAN<br /> của bài báo được tổ chức như sau. Phần 2 trình bày Như vậy, bất cứ khi nào trên mạng CAN của ô tô có<br /> cấu hình thiết kế của hệ thống. Phần 3 là một số thông xuất hiện bản tin từ bất kỳ thành phần nào phát ra,<br /> tin cơ bản và quan trọng về chuẩn truyền thông công cụ này đều phải thu nhận được và gửi lên máy<br /> CAN.Thiết kế phần cứng và lập trình cho các Vi điều tính để phân tích và lưu trữ.<br /> khiển được trình bày trong phần 4. Phần 5 đưa ra thiết<br /> kế phần mềm hiển thị và lưu trữ dữ liệu trên máy tính. 3. Truyền thông CAN<br /> Các kết quả của nghiên cứu được thể hiện trong phần Đặc trưng của CAN là phương pháp định địa chỉ và<br /> 6. Cuối cùng, kết luận bài báo được trình bày trong giao tiếp hướng đối tượng, trong khi hầu hết các hệ<br /> phần 7. thống truyền thông khác đều giao tiếp dựa vào địa chỉ<br /> các trạm. Mỗi thông tin trao đổi trong mạng được coi<br /> 2. Cấu hình hệ thống như một đối tượng và được gán một mã ID. Thông tin<br /> Cấu hình của hệ thống đọc dữ liệu bản tin CAN được được gửi lên bus kiểu truyền thông báo với các độ dài<br /> trình bày trong H.2. Trong đó, toàn bộ hệ thống có thể khác nhau. Nội dung mỗi thông báo được các trạm<br /> chia làm 2 phần. Phần cứng gồm mạch vi điều khiển phân biệt qua ID được cấp. Mã ID không nói lên địa<br /> và phần mềm quản lý trên máy tính. chỉ đích của thông báo mà chỉ biểu diễn ý nghĩa của<br /> Phần cứng của hệ thống với các thành phần chính dữ liệu thông báo. Vì thế, mỗi trạm trên mạng có thể<br /> gồm: Vi điều khiển dsPIC30F4011 và chíp MCP2551 tự quyết định tiếp nhận và xử lý thông báo hay không<br /> được sử dụng để thực hiện giao tiếp CAN với đối tiếp nhận thông báo qua phương thức lọc thông báo,<br /> tượng. Trong đó, dsPIC30F4011 đóng vai trò như một nhờ vậy nhiều trạm có thể nhận đồng thời nhiều thông<br /> bộ điều khiển CAN, MCP2551 hoạt động như một bộ báo và có các phản ứng khác nhau.<br /> thu nhận tín hiệu và đảm bảo mức điện áp hoạt động<br /> của tín hiệu. Việc giao tiếp với máy tính được thực MCU<br /> hiện thông qua giao tiếp USB. Tuy nhiên, do<br /> dsPIC30F4011 không hỗ trợ chuẩn USB nên vi điều CAN Controller<br /> khiển PIC18F2550 được sử dụng để làm bộ điều khiển<br /> giao tiếp USB giữa mạch phần cứng với máy tính.<br /> Việc truyền nhận dữ liệu giữa dsPIC30F4011 với<br /> Node Transceiver Node<br /> PIC18F2550 được thực hiện thông qua chuẩn truyền<br /> thông phổ biến là SPI.<br /> Phần mềm trên máy tính được xây dựng trên nền tảng<br /> ngôn ngữ lập trình CVI (C for Virtual Instruments) do 120Ω 120Ω<br /> National Instruments phát triển. Driver USB cho mạch<br /> phần cứng khi kết nối với máy tính cũng sẽ được CVI H.3 Ghép nối trong mạng CAN<br /> hỗ trợ thực hiện.<br /> <br /> <br /> VCM-2014<br /> Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H.4 Cấu trúc bản tin CAN<br /> Mạng CAN sử dụng 2 dây để truyền dữ liệu gồm phân cách. Dãy bit đầu vào để tính bao gồm bit<br /> CAN-H (hoặc CAN-HI) và CAN-L (hoặc CAN-LO). khởi đầu khung, các bit phân xử, vùng điều khiển<br /> Ở đầu và cuối hệ thống mạng, các điện trở được nối để và vùng dữ liệu.<br /> tránh hiện tượng phản xạ tín hiệu trên đường truyền.  Vùng xác nhậc ACK (Acknowlegment) gồm 2 bit<br /> Trong xe ô tô, các ECU được nối chung vào hệ thống để các thành phần trên mạng CAN thực hiện kiểm<br /> mạng CAN, mỗi một ECU phải bao gồm một bộ thu tra mã CRC.<br /> nhận tín hiệu và một bộ điều khiển CAN như trong  Kết thúc khung được đánh dấu bằng 7 bit lặn.<br /> H.3 thể hiện. Muốn trao đổi thành công dữ liệu trên<br /> mạng CAN, các phần tử kết nối với mạng cần phải<br /> được cài đặt tốc độ giống nhau. Tốc độ cao nhất mà<br /> mạng CAN đạt được là 1Mbit/s, tuy nhiên, để đảm<br /> bảo độ ổn định, trong xe ô tô nói chung thường sử<br /> dụng tốc độ 500kbit/s.<br /> Bản tin CAN có thể có 2 dạng (còn gọi là 2 dạng<br /> khung bản tin) gồm: dạng khung chuẩn với 11 bit<br /> dành cho ID và dạng khung mở rộng với 29 bit ID<br /> (gồm 11 bit của khung chuẩn và thêm 18 bit mở rộng).<br /> Các thành phần còn lại của 2 dạng khung là giống H.5 Vùng ID được sử dụng để xác định mức ưu tiên<br /> nhau. Về cơ bản, cấu trúc của một bản tin CAN như Trong quá trình hoạt động, nếu 2 thành phần cùng gửi<br /> thể hiện trong H.4 gồm các thành phần sau: bản tin lên mạng CAN tại cùng một thời điểm, bản tin<br />  Khởi đầu khung là một bit trội và đánh dấu khởi nào có ID thấp hơn, bản tin đó có mức ưu tiên cao hơn<br /> đầu của một bản tin. Tất cả các thành phần kết nối và được quyền sử dụng mạng để gửi đi yêu cầu hoặc<br /> với mạng CAN sẽ phải đồng bộ hóa dựa vào bit dữ liệu. Ví dụ như trong H.5, có 2 thiết bị cùng sử<br /> khởi đầu này. dụng mạng CAN tại cùng một thời điểm. Tuy nhiên,<br />  Các bit ID của bản tin, còn được gọi là các bit chỉ có thiết bị 1 có ID thấp hơn được sử dụng mạng<br /> phân xử. Các bit ID ngoài việc được sử dụng để còn thiết bị 2 phải tạm dừng (tại thời điểm số 3). Đây<br /> xác định đối tượng của bản tin, nó còn được sử chính là ưu điểm của giao thức CAN so với các chuẩn<br /> dụng để xác định mức ưu tiên, quyết định quyền truyền thông khác.<br /> truy nhập bus khi có nhiều thông tin được gửi đi<br /> đồng thời. Vùng bit phân xử có chiều dài 12 bit 4. Thiết kế module thu thập dữ liệu CAN<br /> với dạng khung chuẩn và 32 bit với dạng khung 4.1. Thiết kế phần cứng<br /> mở rộng, trong đó mã ID dài 11 hoặc 29 bit. Bit Nhiệm vụ của module bao gồm:<br /> cuối cùng của ô phân xử là bit RTR (Remote  Kết nối với mạng CAN thông qua chuẩn ODB2<br /> Transmission Request), dùng để phân biệt giữa (dạng chuẩn cắm dây trên ô tô)<br /> khung dữ liệu (bit trội) và khung yêu cầu dữ liệu  Thu nhận toàn bộ các bản tin truyền thông trên<br /> (bit lặn). mạng CAN<br />  Vùng điều khiển dài 6 bit, trong đó 4 bit cuối mã  Tách và xác định được các trường ID và Data của<br /> hóa chiều dài dữ liệu. các bản tin<br />  Vùng dữ liệu có chiều dài từ 0 đến 8 byte, trong  Xác định thời gian các bản tin được truyền trên hệ<br /> đó mỗi byte được truyền đi theo thứ tự từ bit có thống (Time Stamp) để tính chu kỳ<br /> trọng số cao nhất (MSB) đến bit có trọng số thấp  Truyền thông tin nhận được gồm ID, Data và<br /> nhất (LSB). Time Stamp lên máy tính thông qua chuẩn USB<br />  Vùng kiểm soát lỗi CRC bao gồm 15 bit được thông dụng.<br /> thực hiện theo phương pháp CRC và 1 bit lặn<br /> <br /> <br /> VCM-2014<br /> Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H.6 Mạch nguyên lý dsPIC30F4011 và CAN Tranceiver MCP2551<br /> Để thực hiện được các nhiệm vụ trên, giải pháp đưa ra liệu) và C1TX (truyền dữ liệu). Mạch điều khiển được<br /> trên hình 5 được sử dụng. Trong đó, IC MCP2551 [4] kết nối với mạng CAN bên ngoài thông qua một cổng<br /> được sử dụng như một bộ thu phát CAN và là kết nối DB9 với các kết nối tương thích với chuẩn ODB2 trên<br /> trung gian giữa Vi điều khiển dsPIC30F4011 [5] với ô tô.Giao tiếp với máy tính được thực hiện thông qua<br /> hệ thống CAN trên ô tô. Vi điều khiển PIC18F2550 kết nối USB trực tiếp từ vi điều khiển PIC18F2550.<br /> [6] đảm nhận việc kết nối với máy tính thông qua Giữa PIC18F2550 với Vi điều khiển trung tâm được<br /> chuẩn USB và kết nối với Vi điều khiển trung tâm kết nối thông qua các chân SDI, SDO và SCK của<br /> dsPIC30F4011 thông qua giao thức SPI.H.6 mô tả kết giao thức SPI. Trong H.7, LCD được sử dụng cho mục<br /> nối giữa Vi điều khiển trung tâm dsPIC30F4011 với đích hiển thị tạm thời thông tin nhận được và gỡ rối<br /> IC giao tiếp CAN MCP2551. Bộ điều khiển CAN trong quá trình lập trình cho các Vi điều khiển.<br /> Controller được tích hợp trong dsPIC4011 và đưa ra 4.2. Thiết kế phần mềm cho các Vi điều khiển<br /> tín hiệu ra ngoài thông qua các chân C1RX (nhận dữ 4.2.1. Thuật toán điều khiển cho dsPIC30F4011<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H.7 Kết nối giữa PIC18F2550 thực hiện giao tiếp USB<br /> <br /> <br /> <br /> VCM-2014<br /> Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H.8 Cài đặt tốc độ Baud 500kbit/s<br /> Như đã đề cập trong các yêu cầu của mạch thu thập +1<br /> = 2. (2)<br /> thông tin CAN, ngoài yêu cầu về ID và Data của bản<br /> tin, mạch còn phải cung cấp cả mốc thời gian của các Trong đó, là bộ chia tần số Baud, là<br /> bản tin để phục vụ cho việc xác định chu kỳ của các tần số xung đồng hồ cấp cho module CAN trong vi<br /> bản tin cũng như thời điểm xuất hiện của bản tin so điều khiển. Trong trường hợp này, để tạo được tốc độ<br /> với các bản tin khác. Vì vậy, một bộ định thời được sử Baud 500kbit/s thì = 100 .<br /> dụng để tạo ngắt sau mỗi khoảng thời gian 1ms. Giá<br /> trị đếm cần nạp vào thanh ghi định thời được tính theo<br /> phương trình (1).<br /> . .<br /> = (2 − 1) − (1)<br /> 4.<br /> Trong đó, là tần số thạch anh sử dụng, là giá<br /> trị bộ nhân tần số, là giá trị bộ chia tần số và<br /> là khoảng thời gian cần ngắt (1ms trong trường hợp<br /> này).<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> H.9 Lưu đồ thuật toán chương trình chính trên<br /> dsPIC30F4011<br /> Đồng thời do các bản tin trong hệ thống CAN trên ô tô<br /> được truyền nhận ở tốc độ Baud 500kbit/s, nên cần<br /> thiết phải có một số thiết lập cấu hình trong các thanh<br /> ghi liên quan tới bộ điều khiển truyền thông CAN<br /> trong dsPIC30F4011. Tốc độ truyền thông trên CAN<br /> được xác định theo số lượng tử thời gian (Time<br /> quanta). Để truyền 1 bit dữ liệu, mạng CAN sử dụng<br /> 20 và phân bố thành các giai đoạn như trình bày<br /> trong H.8. Thời gian được xác định theo phươnng<br /> H.10 Lưu đồ chương trình trên PIC18F2550<br /> trình (2).<br /> <br /> <br /> <br /> VCM-2014<br /> Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> Với các thiết lập trên, hoạt động của chương trình điều<br /> khiển trên dsPIC30fF4011 được thiết kế như trong<br /> H.9. Trong chương trình chính, sau khi cho phép ngắt<br /> timer2 và cài đặt tốc độ baud cho việc nhận bản tin<br /> CAN thì mỗi khi nhận được một bản tin, chương trình<br /> sẽ chốt giá trị thời gian theo ms và s và sau đó tính giá<br /> trị chu kỳ nhận được của bản tin đó và chuyển các giá<br /> trị ID, độ dài bản tin (0 đến 8), nội dung bản tin, số<br /> giây (s) và số mili giây (ms), chu kì của bản tin qua<br /> giao tiếp SPI. Các thông số này được đổi sang mã<br /> ASCII. Đồng thời, một byte có giá trị là 10 sẽ được<br /> truyền tới vi điều khiển PIC18F2550 để báo hiệu bắt a) Giao diện chính<br /> đầu truyền 1 bản tin.<br /> 4.2.2. Thuật toán điều khiển cho PIC18F2550<br /> PIC18F2550 đảm nhận việc trung gian chuyển dữ liệu<br /> nhận được từ dsPIC30F4011 thông qua SPI lên máy<br /> tính thông qua USB. Trong kết nối USB, mỗi thiết bị<br /> trên máy tính hoặc các thiết bị được gắn vào đều có<br /> một VID (vendor ID) và PID (Product ID) riêng<br /> không được trùng nhau để đặc trưng cho nhà sản xuất<br /> và đặc trưng riêng của từng thiết bị. Với các thiết bị<br /> do Microchip cung cấp thì có chung một VID là b) Giao diện cài đặt<br /> 04D8, còn PID ở đây chọn là 0101. Lưu đồ chương H.11 Các giao diện của chương trìnhquản lý<br /> trình viết cho PIC18F2550 được trình bày trong H.10.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> a) Lưu đồ chương trình chính b) Lưu đồ chương trình con dịch vụ ngắt timer<br /> <br /> H.12 Lưu đồ thuật toán chương trình quản lý<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> VCM-2014<br /> Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> Chương trình sử dụng một mảng buffer gồm 33 byte,<br /> theo đó, vi điều khiển sẽ nhận từng byte của dữ liệu<br /> cần truyền qua module SPI và lần lượt lưu vào mảng<br /> này. Ban đầu vi điều khiển sẽ chờ đến khi nhận được<br /> một byte IN có giá trị là 10 (IN=10) sau đó sẽ tiến<br /> hành nhận từng byte qua giao tiếp SPI lần lượt ghi vào<br /> mảng buffer. Khi nhận đủ 33 byte dữ liệu vi điều<br /> khiển sẽ gửi buffer lên máy tính qua USB. 33 byte này<br /> bao gồm mã ASCII của: ID (4 byte), độ dài bản tin<br /> CAN (1 byte), dữ liệu bản tin CAN (16 byte), số giây<br /> (4 byte), số mili giây (4 byte) và chu kì (4 byte) nhận<br /> được bản tin CAN.<br /> a) Module thu thập dữ liệu CAN<br /> 5. Thiết kế phần mềm quản lý thông tin<br /> Phần mềm quản lý thực hiện nhiệm vụ thu nhận thông<br /> tin mà module đọc dữ liện bản tin CAN đã nhận được,<br /> sau đó phân tích và hiển thị theo các trường nội dung<br /> phục vụ cho nhiệm vụ giải mã bản tin. Yêu cầu đối<br /> với phần mềm này như sau:<br />  Nhận thông tin từ cổng USB trên máy tính<br />  Phân tích dữ liệu<br />  Hiển thị dữ liệu theo các mốc thời gian và tần số<br /> xuất hiện<br />  Lưu trữ dữ liệu<br /> b) Kết quả thu thập dữ liệu trên xe i-MiEV<br /> Chương trình của phần mềm quản lý được viết trên<br /> H.13 Hình ảnh và kết quả hoạt động bộ công cụ thu thập dữ<br /> nền ngôn ngữ CVI của National Instruments. CVI<br /> liệu mạng CAN<br /> cung cấp công cụ NI-VISA để tạo driver cho thiết bị trên xe và giữa module với máy tính cài phần mềm<br /> kết nối USB. Chính vì vậy, chỉ cần cung cấp các thông quản lý. Sau khi nhận driver của module và hoàn tất<br /> tin về VID và PID của thiết bị như đã trình ở phần các cài đặt, phần mềm quản lý được khởi động quá<br /> trên, driver cho module thu thập thông tin CAN có thể trình làm việc bằng việc nhấn nút Start trên giao diện.<br /> được tạo ra tương đối đơn giản. Sau quá trình khởi động, toàn bộ các bản tin CAN trên<br /> Để nhận dữ liệu từ vi điều khiển giao diện sử dụng ô tô như ID, dữ liệu… đều được lưu lại và hiển thị<br /> một timer cứ 1ms lại ngắt một lần. Khi thực hiện trên màn hình giao diện của phần mềm như thể hiện<br /> chương trình ngắt sẽ tiến hành đọc buffer dữ liệu nhận trên hình H.13b. Các thời điểm xuất hiện bản tin cũng<br /> được sau đó tách dữ liệu và hiển thị ra từng cột tương được ghi lại đầy đủ và chi tiết. Kết quả này cũng đã<br /> ứng và ghi file nếu cần. Chương trình cho phép lọc và được so sánh với kết quả thu được khi sử dụng bộ<br /> hiển thị các bản tin có ID nào đó mà người dùng quan công cụ thương mại của National Instruments. Các kết<br /> tâm thông qua một biến filt. Nếu giá trị của biến filt quả thu thập được bởi 2 bộ công cụ là hoàn toàn giống<br /> bằng 1 thì sẽ tiến hành tính toán các ID nhận được và nhau.<br /> so sánh với ID cần lọc để hiển thị chúng trên bảng.<br /> Nếu biến filt bằng 0 thì sẽ hiển thị tất cả các ID nhận<br /> được. Sau khi hiển thị, chương trình sẽ kiểm tra giá trị<br /> 7. Kết luận<br /> Bài báo đã trình bày thiết kế một công cụ để đọc nội<br /> của biến file để lưu các thông tin thu thập được với tên<br /> dung các bản tin truyền thông trên mạng CAN trong ô<br /> file được nhập ở giao diện setting. Để tiện theo dõi,<br /> tô bao gồm cả phần cứng sử dụng Vi điều khiển<br /> chương trình sẽ hiển thị các thông tin của từng ID trên<br /> cùng một hàng. Giao diện của chương trình được trình dsPIC30F4011 kết hợp với PIC18F2550 và phần mềm<br /> viết trên nền ngôn ngữ lập trình CVI. Các kết quả cho<br /> bày trong H.11 và lưu đồ thuật toán chương trình<br /> thấy hệ thống hoạt động tốt, đáp ứng được các yêu cầu<br /> chính của phần mềm được thể hiện trên H.12.<br /> đề ra, đã có thể thu thập được nội dung các bản tin<br /> trên mạng CAN của xe ô tô điện i-MiEV. Kết quả của<br /> 6. Kết quả nghiên cứu này có thể được sử dụng cho mục đích giải<br /> Việc thử nghiệm hoạt động của bộ công cụ được tiến mã các bản tin CAN, từ đó phục vụ cho việc thiết kế<br /> hành trên xe ô tô điện i-MiEV. Quy trình thử nghiệm thay thế các thành phần trên xe ô tô.<br /> bao gồm các quá trình như sau. Thực hiện toàn bộ các<br /> kết nối giữa module thu thập (H.13a), với cổng ODB2<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> VCM-2014<br /> Hội nghị toàn quốc lần thứ 7 về Cơ Điện tử - VCM-2014<br /> <br /> <br /> Thông tin bài báo Lê Tiến Sự sinh năm 1991. Hiện<br /> Các nghiên cứu trong bài báo này là một phần của đề tại, anh đang là sinh viên năm cuối<br /> tài cấp Nhà nước mã số KC.03.08/11.15 về “Nghiên chuyên ngành Điều khiển và Tự<br /> cứu thiết kế chế tạo hệ điều khiển và truyền động cho động hóa,Trường Đại học Bách<br /> ô tô điện” do Trung tâm Nghiên cứu Ứng dụng và Khoa Hà nội. Hướng nghiên cứu<br /> Sáng tạo Công nghệ (CTI), Trường Đại học Bách chính là thiết kế các hệ thống nhúng<br /> Khoa Hà Nội chủ trì. ứng dụng trong điều khiển và tự<br /> động hóa.<br /> Tài liệu tham khảo Nguyễn Hà Thành Long sinh năm<br /> [1] National Instruments Corporation: Controller Area 1991. Hiện tại, anh là sinh viên năm<br /> Network (CAN), http://www.ni.com, 2014. cuối chuyên ngành kĩ thuật điều<br /> [2] Harald Eisele; Adam Opel AG:The Benefits of khiển và tự động hóa, Đại học Bách<br /> CAN for In-Vehicle Networking, CAN in Automation, Khoa Hà Nội. Hướng nghiên cứu<br /> iCC, 2012. chính là thiết kế các hệ thống nhúng<br /> [3] Konrad Etschberger: Comparing CAN- and ứng dụng trong lĩnh vực điều khiển và tự động hóa.<br /> Ethernet-based Communication, http://www.ixxat.de,<br /> IXXAT Automation GmbH. Tạ Cao Minh tốt nghiệp đại học<br /> [4] Microchip Technology Inc.: MCP2551 datasheet, tại Tiệp Khắc năm 1986, bảo vệ<br /> http://www.microchip.com, 2010. luận án Tiến sĩ tại Canada năm<br /> [5] Microchip Technology Inc.:dsPIC30F4011/4012 1997, và có 6 năm làm việc trong<br /> datasheet.http://www.microchip.com, 2005. môi trường đại học và công<br /> [6] Microchip Technology Inc.: nghiệp Nhật Bản (1998 - 2004).<br /> PIC18F2455/2550/4455/4550 datasheet, Hiện nay PGS. Minh công tác tại<br /> http://www.microchip.com, 2006. Bộ môn Tự động hóa, ĐH Bách<br /> Khoa HN và giữ vai trò Giám đốc Trung tâm Nghiên<br /> Võ Duy Thành sinh năm 1982. Sau cứu Ứng dụng và Sáng tạo Công nghệ của trường.<br /> khi tốt nghiệp đại học chuyên ngành Hướng nghiên cứu của PGS. Minh tập trung vào điều<br /> Tự động hóa năm 2004, anh đã tham khiển các hệ truyền động điện, điện tử công suất, các<br /> gia một dự án nghiên cứu về điều ứng dụng cho ô tô điện và năng lượng mới. Là tác giả<br /> khiển Robot tại Nagoya, Nhật Bản. của 27 bài báo trên các tạp chí, tập san hội nghị quốc<br /> Anh hoàn thành chương trình Thạc sĩ tế, và 14 sáng chế đã được ứng dụng tại Nhật Bản,<br /> tại trường Đại học Bách Khoa Hà Mỹ, châu Âu, PGS. Minh nhận giải Nhì bài báo xuất<br /> Nội năm 2007 chuyên ngành Điều khiển và Tự động sắc của IEEE năm 2000 và giải C sáng chế của NSK<br /> hóa. Từ năm 2006 tới nay, anh là Giảng viên của Bộ (Nhật Bản) năm 2012. PGS. Minh là Chủ tịch Chi hội<br /> môn Tự động hóa Công nghiệp, Đại học Bách Khoa IEEE Việt Nam từ 2008 đến 2011.<br /> Hà Nội. Hướng nghiên cứu chính của anh tập trung<br /> vào các hệ thống nhúng, phối hợp tín hiệu đa cảm biến<br /> và điều khiển chuyển động cho ô tô điện.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> VCM-2014<br />