基于LIN總線(xiàn)的車(chē)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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LIN網(wǎng)絡(luò)主機(jī)節(jié)點(diǎn)包含主機(jī)任務(wù)，負(fù)責(zé)對(duì)報(bào)文傳輸進(jìn)行調(diào)度。LIN通訊協(xié)議中沒(méi)有定義仲裁機(jī)制，因此任何從機(jī)任務(wù)想要發(fā)送報(bào)文必須通過(guò)主機(jī)任務(wù)的調(diào)度：主機(jī)任務(wù)發(fā)送報(bào)文頭，標(biāo)識(shí)符匹配的從機(jī)任務(wù)發(fā)送響應(yīng)幀。LIN網(wǎng)絡(luò)中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)都包含從機(jī)任務(wù)。主機(jī)節(jié)點(diǎn)中的從機(jī)任務(wù)負(fù)責(zé)將車(chē)燈的開(kāi)關(guān)信息發(fā)送給各從機(jī)節(jié)點(diǎn)，接收來(lái)自從機(jī)節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)幀；從機(jī)節(jié)點(diǎn)中的從機(jī)任務(wù)負(fù)責(zé)將從機(jī)檢測(cè)到的故障信息發(fā)送給主機(jī)節(jié)點(diǎn)，接收主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的開(kāi)關(guān)信息。開(kāi)關(guān)信息，和故障信息各占用一個(gè)字節(jié)從屬LIN報(bào)文幀的數(shù)據(jù)場(chǎng)，其定義格式如圖5，其中開(kāi)關(guān)信息占用一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，包含所有的車(chē)燈開(kāi)關(guān)信息，邏輯“O”表示相應(yīng)位中車(chē)燈開(kāi)關(guān)閉合，邏輯“1”表示相應(yīng)位中車(chē)燈開(kāi)關(guān)斷開(kāi)；每個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)的車(chē)燈故障信息占用一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，圖5中顯示的是右前方車(chē)燈的故障信息，故障信息的編碼如圖中所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/163369.htm
3．2 車(chē)燈負(fù)載智能驅(qū)動(dòng)軟件設(shè)計(jì)
車(chē)燈負(fù)載故障最容易發(fā)生在開(kāi)啟的一瞬間，為了減少大燈(近光燈)開(kāi)啟時(shí)的瞬間電流過(guò)沖，延長(zhǎng)大燈的使用壽命，在開(kāi)啟時(shí)采用PwM控制方式，開(kāi)啟時(shí)逐步提高PWM占空比直到100％，使近光燈的電壓逐步上升到電源電壓，近光燈的控制開(kāi)關(guān)采用BTS6143D芯片，其內(nèi)部集成的電流反饋功能，能根據(jù)實(shí)際通過(guò)車(chē)燈的電流輸出一個(gè)與之成正比的反饋電流，圖3中反饋引腳IS端的外圍電路設(shè)計(jì)是將電流輸出轉(zhuǎn)換為O～5V電壓輸出供從機(jī)MCU的A／D采樣。在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)根據(jù)命令開(kāi)通控制開(kāi)關(guān)后，將啟動(dòng)A／D實(shí)時(shí)采集電壓反饋，如果采樣值低于設(shè)定值則認(rèn)定為車(chē)燈斷路故障，如果采樣值大于設(shè)定值則認(rèn)定為過(guò)載或短路故障，從機(jī)MCU將迅速關(guān)閉開(kāi)關(guān)以保護(hù)該器件，并生成相應(yīng)的故障信息待主機(jī)詢(xún)問(wèn)時(shí)將其反饋給主機(jī)節(jié)點(diǎn)，主機(jī)節(jié)點(diǎn)解碼故障信息并通過(guò)發(fā)光二極管顯示出來(lái)。近光燈的軟件設(shè)計(jì)流程如圖6所示。
3．3 抗干擾冗余軟件設(shè)計(jì)
汽車(chē)運(yùn)行時(shí)的工況極其惡劣，發(fā)電機(jī)的供電電壓在較大范圍內(nèi)波動(dòng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火瞬間高頻電磁干擾等對(duì)車(chē)身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言都是很大的干擾；汽車(chē)使用過(guò)程中，由于線(xiàn)路絕緣磨損或者接插件不可靠等因素，可能出現(xiàn)LIN子節(jié)點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)中斷開(kāi)或者短路等情況。據(jù)此，將總線(xiàn)故障劃分為瞬間干擾故障和永久性故障，并進(jìn)行了相應(yīng)的可靠性冗余設(shè)計(jì)：在硬件上采用汽車(chē)級(jí)的高性能芯片，在軟件通訊設(shè)計(jì)上對(duì)子節(jié)點(diǎn)的命令及狀態(tài)信息采取反饋機(jī)制：主機(jī)將開(kāi)關(guān)信息發(fā)送給各從機(jī)節(jié)點(diǎn)后，啟動(dòng)500 ms定時(shí)器，計(jì)時(shí)時(shí)間到后主機(jī)依次詢(xún)問(wèn)各子節(jié)點(diǎn)，請(qǐng)求其反饋各自的狀態(tài)信息。在這種機(jī)制下，一旦子節(jié)點(diǎn)在通訊中出現(xiàn)：沒(méi)有反饋命令和狀態(tài)；數(shù)據(jù)幀校驗(yàn)和錯(cuò)誤；子節(jié)點(diǎn)接收到的命令與主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的命令不一致等情況，主節(jié)點(diǎn)馬上重新發(fā)送命令，確保各個(gè)子節(jié)點(diǎn)信息接收的正確性。如果某一個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有反饋信息，則可認(rèn)定此節(jié)點(diǎn)已從網(wǎng)絡(luò)中丟失，主機(jī)節(jié)點(diǎn)生成相應(yīng)故障信息，并通過(guò)發(fā)光二極管顯示出來(lái)；如果LIN總線(xiàn)與地短接，LIN總線(xiàn)一直成顯性狀態(tài)(低電平狀態(tài))，則主機(jī)不能接收到任何從機(jī)節(jié)點(diǎn)的反饋信息，主機(jī)將關(guān)閉LIN收發(fā)器，保護(hù)此器件，并將故障顯示給駕駛員。
4 結(jié) 語(yǔ)
提出一個(gè)基于LIN總線(xiàn)的車(chē)燈控制系統(tǒng)方案，實(shí)驗(yàn)證明總線(xiàn)化的控制系統(tǒng)方案較傳統(tǒng)的集中式控制方案具有布線(xiàn)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)清晰，不同控制模塊間的獨(dú)立性強(qiáng)，便于以后的系統(tǒng)檢修及系統(tǒng)的升級(jí)擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，具有一定的可行性。
評(píng)論