采用CAN總線的轎車車窗智能控制系統(tǒng)實現(xiàn)原理

4．3 主控程序

在各車窗節(jié)點單元中，左前節(jié)點單元功能最復雜，具有最高控制優(yōu)先權(quán)。這里以左前節(jié)點單元為例，詳細介紹其主控程序設(shè)計。首先初始化系統(tǒng)，包括P8xC591控制器的CAN模塊初始化、中斷、I／0端口、定時模塊、看門狗模塊、A／D轉(zhuǎn)換器模塊和設(shè)置全局變量，還要將電機堵轉(zhuǎn)時的最大電流和車窗到頂(底)時傳感器的電壓閾值寫入EPROM。P8xC591將實測電流與EPROM中的標定值比較，實現(xiàn)防夾功能，比較電壓閾值與測得的傳感器電路電壓值判斷車窗到達極限位置。初始化完成后，讀取組合按鍵信息，根據(jù)按鍵動作實施具體操作，同時發(fā)送CAN報文，完成各節(jié)點單元間的CAN通信和智能化控制。圖5為左前節(jié)點單元主控程序流程。

5 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)和功能

電動車窗控制系統(tǒng)除了具有車窗自動上升、下降和手動暫停、恢復功能外，還有以下功能：

(1)防夾功能 初始化后，手動和自動上升時都具有防夾功能，防夾次數(shù)不受限制；從車窗上極限下沿40mm往下，車窗上極限上沿40 mm往上的區(qū)間為防夾區(qū)間：在室溫(22±5)℃、80 mΩ的線間電阻、15 V的工作電壓，以10 N／mm的測量儀測量時，玻璃上升的防夾力小于100 N。

(2)省電模式 在輸入信號消失120 ms后。且電動機溫度接近室溫25℃時，系統(tǒng)自動進入省電模式．靜態(tài)電流小于300μA。當電動機控制單元一旦得到輸入指令就被喚醒。

(3)軟停止功能 上升軟停止點為上極限位置約2 mm處，下降軟停止點為下極限位置上約12 mm處。

(4)電動機保護功能對電動機采取保護措施，提高電動機和電動車窗系統(tǒng)的使用壽命。在電動機堵轉(zhuǎn)的250 ms內(nèi)，控制單元切斷電動機電源，電動機停止工作。在控制單元接通電源后，如果沒有初始化，則電動機的初始溫度定為80℃；如果初始化，則電動機初始溫度定為160~C。正常情況下，如果電動機溫度達到170℃，則輸入的指令無效，一旦電動機溫度降低后就恢復功能；如果電動機溫度到190℃，則立即停止電動機的工作，一旦電動機溫度降低后就恢復功能。

(5)自診斷保護功能 為保證系統(tǒng)的可靠性，同時提高系統(tǒng)的平均無故障時間，采用自診斷保護措施：如果電源電壓超過16 V±0．5 V，關(guān)閉自動上升功能。

(6)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計技術(shù)軟件抗干擾以其設(shè)計靈活、節(jié)省硬件資源、成本低等優(yōu)勢得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計嵌入看門狗，進一步提高系統(tǒng)的可靠性。

6 結(jié)語

設(shè)計了基于CAN總線的轎車車窗智能控制系統(tǒng)，節(jié)點單元以P8xC591單片機為核心，將車窗電機和電子控制元件接入系統(tǒng)。采用CAN總線傳輸、共享和查詢數(shù)據(jù)，實現(xiàn)分布式控制。與傳統(tǒng)汽車電器手動操作和點對點式互聯(lián)方式相比．采用CAN總線技術(shù)，布線明顯減少，車身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)可靠性高，更易于維護。同時，系統(tǒng)通過監(jiān)測車窗電機的電流實現(xiàn)電動車窗的防夾功能，并針對人身安全隱患設(shè)計了強制車窗“動作”功能，使整車的智能化、人性化和安全性得到進一步提高。目前，該系統(tǒng)設(shè)計已在國內(nèi)某轎車上安裝試行．反映效果良好。所提出的方案具有較強的可移植性和可擴展性，同樣也適用于汽車電氣系統(tǒng)的智能化升級，開發(fā)其他功能更為強大的CAN總線智能產(chǎn)品。