基于LIN總線汽車(chē)前燈運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

　　引言

　　隨著社會(huì)的發(fā)展，汽車(chē)越來(lái)越普及，汽車(chē)應(yīng)用已變得日益復(fù)雜，而且越來(lái)越多地采用電子驅(qū)動(dòng)，因此，將更多創(chuàng)新技術(shù)及專用技術(shù)應(yīng)用在這個(gè)領(lǐng)域也就不足為奇了。隨著汽車(chē)擁有量的增加，發(fā)生交通事故的概率也隨之增加，特別是在夜間行車(chē)，兩車(chē)相匯，汽車(chē)前燈的控制就是一個(gè)重要的問(wèn)題，目前汽車(chē)常包含有帶動(dòng)態(tài)位置控制的前燈，特別是對(duì)高強(qiáng)度放電(HID)氙氣燈來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)位置控制功能非常關(guān)鍵。不過(guò)，前燈定位系統(tǒng)對(duì)電子組件提出了非常惡劣的環(huán)境要求。如何降低前燈運(yùn)動(dòng)控制設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，節(jié)省時(shí)間、降低成本成為汽車(chē)電子研究的重要課題，本文針對(duì)汽車(chē)前燈控制的要求，介紹一種價(jià)格低，功能較齊，基于LIN總線汽車(chē)前燈運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)不同的步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器/控制器組合，以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)前燈運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

　　系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

　　LIN標(biāo)準(zhǔn)定義了一種車(chē)用分布式電子系統(tǒng)使用的低成本串行通訊系統(tǒng)。LIN是對(duì)現(xiàn)有車(chē)用多網(wǎng)絡(luò)組合的補(bǔ)充，這些組合包括采用控制器局域網(wǎng)絡(luò)(CAN)協(xié)議。LIN標(biāo)準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)具有成本效益的車(chē)內(nèi)開(kāi)關(guān)、智能傳感器和制動(dòng)器應(yīng)用的通訊網(wǎng)絡(luò)。通訊協(xié)議是基于SCI (UART)數(shù)據(jù)格式，一種單主/多從的概念以及一個(gè)單線(外加地)12V總線。

　　LIN從節(jié)點(diǎn)對(duì)總節(jié)點(diǎn)發(fā)出的控制信號(hào)進(jìn)行處理，并對(duì)車(chē)燈驅(qū)動(dòng)電路狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)從節(jié)點(diǎn)接收到報(bào)文信息后，對(duì)車(chē)燈發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，并分析各燈的狀態(tài)，若發(fā)生故障，則生成一個(gè)數(shù)據(jù)信息發(fā)送到總節(jié)點(diǎn)。LIN從節(jié)點(diǎn)在檢測(cè)到總節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信號(hào)后，先通過(guò)報(bào)文幀進(jìn)行識(shí)別，看其是否屬于自己的報(bào)文信息。若屬于則首先判斷報(bào)文是不是查詢信息，如果是，則返回一個(gè)響應(yīng)信息，如果是控制信息，則對(duì)相應(yīng)的車(chē)燈進(jìn)行控制，并對(duì)該車(chē)燈驅(qū)動(dòng)電路上的測(cè)量點(diǎn)電位進(jìn)行測(cè)量和進(jìn)行處理?？雌涫欠癜l(fā)生故障。若發(fā)生故障，則通過(guò) LIN總線發(fā)送信息給總節(jié)點(diǎn)。并根據(jù)傳感器檢測(cè)到前方來(lái)車(chē)的燈光信號(hào)，實(shí)時(shí)的作出判斷，調(diào)整燈光的亮度和變化。圖l示出LIN汽車(chē)前燈控制硬件框圖。

　　MCU控制單元

　　設(shè)計(jì)中MCU選用飛思卡爾M68HC08系列的MC68HC908QL4作為L(zhǎng)IN從節(jié)點(diǎn)的MCU，其電路框圖如圖2所示。16引腳TOP封裝的QL4芯片，VDD接+5V電源，SLCTX、SLCRX引腳分別接LIN的收發(fā)器(TJA1020)的TXD、RXD引腳。經(jīng)過(guò)收發(fā)器LIN引腳進(jìn)來(lái)+12V的LIN信號(hào)，經(jīng)過(guò)收發(fā)器轉(zhuǎn)換成+5V的接受和發(fā)送信號(hào)，分別傳到QL4的接受和發(fā)送引腳。

　　從節(jié)點(diǎn)在初始化完成后，其它操作都在中斷里面完成。SLIC狀態(tài)向量寄存器(SLCSV)提供一個(gè)索引偏移量直接反映LIN模塊當(dāng)前的工作狀態(tài)，它可以和用戶提供的跳轉(zhuǎn)表一起用來(lái)快速進(jìn)入一個(gè)中斷服務(wù)子程序。LIN模塊的所有狀態(tài)在SLCSV里面都有相應(yīng)的值對(duì)應(yīng)，其值不僅反映LIN模塊狀態(tài)的索引偏移量，還反映中斷的優(yōu)先級(jí)。