汽車車身電子網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
節(jié)點7:采集儀表顯示信號及駕駛員操縱信號,包括燃油量、冷卻液溫度、機油壓力、電源電壓、空擋開關(guān)、倒車開關(guān)等,位于儀表板附近。
節(jié)點8: 整車管理系統(tǒng)的中央控制器,協(xié)調(diào)和管理整車各系統(tǒng)的工作,并起網(wǎng)關(guān)的作用,連接高速和低速總線,位于儀表板附近。
節(jié)點9: 采集驅(qū)動系統(tǒng)中與儀表顯示有關(guān)的信號,如車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、冷卻液溫度等,位于駕駛室內(nèi)手套箱附近。
節(jié)點10:電動坐椅節(jié)點,采集坐椅開關(guān)信號并控制坐椅動作,位于駕駛員坐椅上。
節(jié)點11:控制汽車后部車燈,倒車?yán)群头雷怖走_監(jiān)視器nc.qoos.ipi,位于汽車后部。
3、節(jié)點與CAN總線的接口設(shè)計
整車管理系統(tǒng)是由許多節(jié)點通過CAN總線相連而組成的一個局域網(wǎng),因此CAN總線的設(shè)計就顯得極為重要。其中CAN控制器、CAN收發(fā)器的選取以及抗干擾措施將成為設(shè)計的關(guān)鍵。
(1) CAN控制器的選取
為了滿足系統(tǒng)功能和進一步擴展的需要,CAN控制器采用MICROCHIP公司內(nèi)部帶CAN引擎的微控制器(單片機)PIC18F248,其片上帶5路10bit A/D轉(zhuǎn)換器、1個8bit,兩個16bit 定時/計數(shù)器、1-4路PWM輸出控制器以及22個I/O端口,它除了可以進行模擬、數(shù)字量的采集、控制外,還可以通過脈沖寬度調(diào)制(PWM)方式控制各種執(zhí)行電機的速度。
(2) CAN收發(fā)器的選取
CAN收發(fā)器選用MICROCHIP公司的MCP2551,這是一種應(yīng)用廣泛的CAN控制器與物理總線間的接口芯片,能夠?qū)偩€的信息進行差動發(fā)送和接收。它能增大通信距離、提高系統(tǒng)的瞬間抗干擾能力、保護總線、降低射頻干擾等。
(3)光電隔離
汽車上電磁干擾較厲害,對系統(tǒng)的抗干擾能力要求較高,為了進一步提高系統(tǒng)的抗干擾能力,在CAN控制器(單片機)和驅(qū)動總線的CAN收發(fā)器MCP2551之間增加了由高速隔離器件6N137構(gòu)成的光電隔離電路,電源也采用微型DC/DC模塊來進行隔離。
4、中央控制器(網(wǎng)關(guān)服務(wù)器)與CAN總線的接口設(shè)計
中央控制器選用:
選用帶兩路CAN控制器、支持CAN2.0B通信協(xié)議的數(shù)字信號處理(DSP)芯片作為節(jié)點控制核心。這樣可以增加系統(tǒng)的控制速度,增強系統(tǒng)控制的靈活性以及提高系統(tǒng)的可靠性。這里選用MICROCHIP公司的dsPIC30F系列的16位定點DSP芯片:dsPIC30F6010,其最高處理能力可達30MIPS,工作溫度范圍可達(-40--+125)的汽車級別,具有16通道的10bit高速A/D轉(zhuǎn)換器、5個16bit定時/計數(shù)器、8個通用的PMW控制器和8個專用的馬達控制PWM控制器。此外該芯片還具有MCU+DSP雙CPU內(nèi)核以及多達68個I/O端口。
由于dsPIC30F6010內(nèi)部具有雙CAN引擎,所以可以很好地在高速CAN通道和低速CAN通道之間擔(dān)當(dāng)起網(wǎng)關(guān)的功能,同時其DSP的處理速度和豐富的外圍接口資源,使得它足以應(yīng)付汽車電控單元不斷升級的需求。
5、結(jié)束語
該整車管理系統(tǒng)是針對國產(chǎn)轎車、越野車以及輕型貨車而設(shè)計的。重點設(shè)計了基于CAN總線的整車管理系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、車身控制系統(tǒng)、CAN總線的節(jié)點布置、節(jié)點與CAN總線的接口及中央控制器與CAN總線的接口電路。將該系統(tǒng)應(yīng)用于汽車控制系,可明顯減少汽車上的線束,更好地控制和協(xié)調(diào)汽車的各個系統(tǒng),以減少對駕駛者本身素質(zhì)的依賴性,使國產(chǎn)汽車跟上國際技術(shù)潮流,在未來市場角逐中具有更強的競爭力。
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