基于LIN總線的車燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2．2 硬件選擇及說(shuō)明
主機(jī)和從機(jī)MCU分別選用FREESCALE的MC9S08DZ60和MC9S08SG04芯片。DZ60芯片內(nèi)部集成一個(gè)CAN控制器和兩個(gè)SCI模塊，可以作為車燈控制模塊和其他車身網(wǎng)絡(luò)連接的CAN／LIN網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)整車網(wǎng)絡(luò)通訊的統(tǒng)一。SG04是FREESCALE公司開發(fā)的專門用于車身底端網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點(diǎn)的汽車級(jí)低成本芯片，內(nèi)部集成一個(gè)SCI模塊、兩個(gè)PWM模塊和多個(gè)A／D轉(zhuǎn)換模塊，可直接作為LIN網(wǎng)絡(luò)的從機(jī)節(jié)點(diǎn)并能方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)車燈負(fù)載的控制及對(duì)模擬負(fù)載故障信息的采集。
LIN收發(fā)器選用InfineonTLE6258系列收發(fā)器。TLE6258是單線收發(fā)器，適用于LIN協(xié)議，發(fā)送速率可達(dá)20 Kb／s，功耗低，具有短路保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)功能，適用于汽車和工業(yè)應(yīng)用。為了減小電流損耗，TLE6258提供了一種空閑模式，在空閑模式下，TLE6258退出總線活動(dòng)，電流降到最低，從而達(dá)到減小功率損耗的目的。在正常工作模式下，通過(guò)對(duì)ENN引腳置1進(jìn)入空閑模式；在空閑模式下，通過(guò)在總線上發(fā)送喚醒幀，可把主機(jī)或從機(jī)從空閑模式喚醒，返回到正常工作模式。進(jìn)入正常模式后，ENN引腳復(fù)位為0，釋放RxD引腳到傳輸數(shù)據(jù)狀態(tài)。
功率驅(qū)動(dòng)芯片選用Infineon的BTS系列驅(qū)動(dòng)芯片：BTS6143D用于驅(qū)動(dòng)大燈，如近光燈、霧燈，BTS724G用于驅(qū)動(dòng)小燈，如轉(zhuǎn)向燈、位燈。BTS6143D是N溝道FET功率管，內(nèi)部集成充電泵，電流驅(qū)動(dòng)，并且具有負(fù)載電流檢測(cè)的故障反饋功能，包括過(guò)載、過(guò)溫和短路檢測(cè)，BTS6143D為單通道輸入輸出，可實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電流的模擬量診斷反饋；BTS724G是電源MOSFET高位開關(guān)，帶四通道輸入輸出，且每一對(duì)輸入輸出相互獨(dú)立，可輸出數(shù)字量診斷反饋信號(hào)。如圖3，圖4以近光燈、轉(zhuǎn)向燈和位燈為例分別顯示了大燈驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)和小燈的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。

3 車燈系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊設(shè)計(jì)：主機(jī)對(duì)來(lái)自操作面板和CAN總線的開關(guān)信息掃描模塊；主機(jī)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)之間信息的通訊模塊；各從機(jī)節(jié)點(diǎn)對(duì)車燈負(fù)載的動(dòng)作控制及故障信息采集模塊。其中后兩個(gè)模塊的設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分的核心。
3．1 LIN通訊模塊設(shè)計(jì)
LIN通訊網(wǎng)絡(luò)包含五個(gè)節(jié)點(diǎn)：一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)和四個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)，其中主機(jī)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)向四個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制車燈亮滅的開關(guān)信息，并定時(shí)詢問(wèn)各個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)，接收各從機(jī)節(jié)點(diǎn)響應(yīng)的故障信息；四個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)分別控制汽車右前方、右后方、左前方、左后方四個(gè)方位的車燈負(fù)載動(dòng)作，并同步采集各個(gè)車燈的故障信息，等待主機(jī)節(jié)點(diǎn)詢問(wèn)時(shí)將其發(fā)送給主機(jī)。定義五個(gè)標(biāo)識(shí)符ID_0～I(xiàn)D_4，分別表示主機(jī)節(jié)點(diǎn)和四個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)的專屬地址，用于控制報(bào)文準(zhǔn)確地傳輸?shù)侥康墓?jié)點(diǎn)，當(dāng)主機(jī)向各個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)詢問(wèn)故障信息時(shí)，只有專屬地址與當(dāng)前報(bào)文標(biāo)識(shí)符一致的子節(jié)點(diǎn)響應(yīng)報(bào)文，將故障信息發(fā)送給主機(jī)節(jié)點(diǎn)；定義標(biāo)識(shí)符ID_5表示所有子節(jié)點(diǎn)共屬地址，當(dāng)主機(jī)發(fā)送車燈開關(guān)信息時(shí)，保證所有子節(jié)點(diǎn)都響應(yīng)當(dāng)前報(bào)文，并根據(jù)開關(guān)信息控制車燈負(fù)載動(dòng)作。