Araç içi protokol dönüştürücü tasarımı ve uygulaması
In-vehicle communication systems
- Tez No: 991337
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HAKAN TERZİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Araç içi haberleşme, CAN, elektrikli araçlar, gömülü sistemler, LIN, modüler tasarım, Protokol dönüştürücü, RS485, STM32, UART, çoklu protokol, CAN, electric vehicles, embedded systems, in-vehicle communication, LIN, modular design, multi-protocol, protocol converter, RS485, STM32, UART
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Selçuk Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Otomotiv endüstrisinin elektrifikasyon, dijitalleşme ve otonom sistemler doğrultusunda hızla evrilmesi, araç içi haberleşme altyapısının karmaşıklığını ve esnekliğe duyulan ihtiyacı artırmıştır. Farklı marka ve model araçlarda çok sayıda sensör, aktüatör ve kontrol birimi, CAN, CAN FD, LIN, RS485, UART, I2C ve SPI gibi farklı haberleşme protokolleriyle entegre şekilde çalışmak zorundadır. Bu çeşitlilik, yeni donanımların veya harici modüllerin araca entegre edilmesini, özellikle fabrika sonrası uygulamalarda, çoğu zaman zorlu ve maliyetli hale getirmektedir.Bu tez çalışmasında, çoklu protokol desteğine sahip, modüler ve evrensel bir haberleşme modülü tasarlanmış ve gerçek bir uygulama senaryosu üzerinde test edilmiştir. Geliştirilen sistem; harici sensör, aktüatör veya herhangi bir elektronik birimden alınan veriyi, araca herhangi bir ek donanım müdahalesi yapmadan, doğrudan araç beynine (ECU) ve harici ekrana iletebilecek biçimde yapılandırılmıştır. Modülün donanımında STM32 tabanlı ARM mikrodenetleyici kullanılmış; yazılımında ise alınan veriler, ortak bir protokol çatısı altında, gelen haberleşme standardına göre otomatik olarak çözülüp yorumlanmış ve hedef sistemlere ilgili protokole dönüştürülerek aktarılmıştır.Sistem, CAN, CAN FD, CAN 2.0A/B, RS485, LIN, UART, I2C ve SPI gibi protokollerin tamamını donanımsal ve yazılımsal olarak desteklemektedir. Ayrıca, önerilen modüler mimari sayesinde, protokoller arası dönüşümde ek bir yazılım veya donanım geliştirme ihtiyacı ortadan kaldırılmıştır. Böylece araçların sonradan donanım entegrasyonu süreçleri hızlanmış, maliyetler düşürülmüş ve esneklik üst düzeye çıkarılmıştır. Çalışma kapsamında geliştirilen protokol, bilimsel literatürde de ilklerden biri olup, çoklu haberleşme altyapısı tasarımında hem akademik hem de endüstriyel uygulamalar için önemli bir referans niteliğindedir. Deneysel sonuçlar, sistemin farklı protokol kombinasyonlarında kararlı ve hızlı çalıştığını göstermiştir. Tez sonunda; modüler protokol mimarisinin, akıllı ve elektrikli araçların sürdürülebilir geliştirme süreçlerinde, gelecek nesil araç mimarileri için güçlü bir temel oluşturacağı değerlendirilmektedir.
Özet (Çeviri)
The rapid transformation of the automotive industry through electrification, digitalization, and autonomous systems has increased both the complexity of in-vehicle communication infrastructure and the need for flexibility. Numerous sensors, actuators, and control units in various vehicle brands and models must operate in an integrated manner using different communication protocols such as CAN, CAN FD, LIN, RS485, UART, I2C, and SPI. This diversity often makes the integration of new hardware or external modules, especially in aftermarket applications, challenging and costly.In this thesis, a modular and universal communication module supporting multiple protocols was designed and tested on a real application scenario. The developed system was configured to transmit data received from any external sensor, actuator, or electronic unit directly to the vehicle's ECU and an external display without any additional hardware intervention. The hardware of the module utilizes an STM32-based ARM microcontroller, while the software automatically decodes and interprets incoming data under a unified protocol structure and converts it to the required protocol for the target systems.The system supports all protocols such as CAN, CAN FD, CAN 2.0A/B, RS485, LIN, UART, I2C, and SPI, both in hardware and software. Moreover, thanks to the proposed modular architecture, there is no need for additional software or hardware development in protocol conversion. As a result, aftermarket hardware integration processes have been accelerated, costs have been reduced, and flexibility has been maximized.The developed protocol is among the first of its kind in the scientific literature and serves as an important reference for both academic and industrial applications in the design of multi-protocol communication infrastructures. Experimental results showed that the system operates stably and rapidly in different protocol combinations. It is concluded that the modular protocol architecture will provide a robust foundation for the sustainable development processes of smart and electric vehicles and for next-generation vehicle architectures.
Benzer Tezler
- Otomotiv uygulamaları için 45 W çift çıkışlı tip-C buck dönüştürücü tasarımı ve şarj uygulaması
45W dual output type-C buck converter design and charging application for automotive applications
UFUK ÇOŞKUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiManisa Celal Bayar ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA NİL
- Design and implementation of phase-shifted full-bridge converter with a current doubler for HV to LV battery charger in electric vehicles
Elektrikli araçlarda YG bataryadan AG bataryayı şarj eden akım katlayıcılı faz kaymalı tam köprü dönüştürücünün tasarımı ve gerçeklemesi
TEVHİDE DAYIOĞLU YURDAKONAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MURAT YILMAZ
- Reducing in-vehicle communication overload and enhancing efficiency in autonomous and electrical vehicles
Otonom ve elektrikli araçlarda araç içi iletişim yükünü azaltma ve etkinliğini artırma
YUNUS KAĞAN ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Otomotiv Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET CANSIZ
- Urban transformation as political and ideological intervention in space: A case study in Diyarbakır
Mekana politik ve ideolojik bir müdahale olarak kentsel dönüşüm: Diyarbakır örneği
DİREN TAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
SosyolojiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiSosyoloji Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. BARIŞ MÜCEN
- Tekerlek içi motorlu elektrikli araçlarda elektronik diferensiyel sistemin gerçekleştirilmesi
Implementation of electronic differential system of in-wheel electric vehicle
MERVE YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiFırat ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN KÜRÜM