基于LIN總線汽車前燈運動控制系統(tǒng)的設計

　　引言

　　隨著社會的發(fā)展，汽車越來越普及，汽車應用已變得日益復雜，而且越來越多地采用電子驅(qū)動，因此，將更多創(chuàng)新技術及專用技術應用在這個領域也就不足為奇了。隨著汽車擁有量的增加，發(fā)生交通事故的概率也隨之增加，特別是在夜間行車，兩車相匯，汽車前燈的控制就是一個重要的問題，目前汽車常包含有帶動態(tài)位置控制的前燈，特別是對高強度放電(HID)氙氣燈來說，動態(tài)位置控制功能非常關鍵。不過，前燈定位系統(tǒng)對電子組件提出了非常惡劣的環(huán)境要求。如何降低前燈運動控制設計的復雜度，節(jié)省時間、降低成本成為汽車電子研究的重要課題，本文針對汽車前燈控制的要求，介紹一種價格低，功能較齊，基于LIN總線汽車前燈運動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，對不同的步進驅(qū)動器/控制器組合，以實現(xiàn)汽車前燈運動控制系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)設計方案。

　　系統(tǒng)硬件電路設計

　　LIN標準定義了一種車用分布式電子系統(tǒng)使用的低成本串行通訊系統(tǒng)。LIN是對現(xiàn)有車用多網(wǎng)絡組合的補充，這些組合包括采用控制器局域網(wǎng)絡(CAN)協(xié)議。LIN標準可以實現(xiàn)具有成本效益的車內(nèi)開關、智能傳感器和制動器應用的通訊網(wǎng)絡。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單線(外加地)12V總線。

　　LIN從節(jié)點對總節(jié)點發(fā)出的控制信號進行處理，并對車燈驅(qū)動電路狀態(tài)進行測量。當從節(jié)點接收到報文信息后，對車燈發(fā)出相應的控制信號，并分析各燈的狀態(tài)，若發(fā)生故障，則生成一個數(shù)據(jù)信息發(fā)送到總節(jié)點。LIN從節(jié)點在檢測到總節(jié)點發(fā)送的信號后，先通過報文幀進行識別，看其是否屬于自己的報文信息。若屬于則首先判斷報文是不是查詢信息，如果是，則返回一個響應信息，如果是控制信息，則對相應的車燈進行控制，并對該車燈驅(qū)動電路上的測量點電位進行測量和進行處理。看其是否發(fā)生故障。若發(fā)生故障，則通過 LIN總線發(fā)送信息給總節(jié)點。并根據(jù)傳感器檢測到前方來車的燈光信號，實時的作出判斷，調(diào)整燈光的亮度和變化。圖l示出LIN汽車前燈控制硬件框圖。

　　MCU控制單元

　　設計中MCU選用飛思卡爾M68HC08系列的MC68HC908QL4作為LIN從節(jié)點的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)過收發(fā)器LIN引腳進來+12V的LIN信號，經(jīng)過收發(fā)器轉(zhuǎn)換成+5V的接受和發(fā)送信號，分別傳到QL4的接受和發(fā)送引腳。

　　從節(jié)點在初始化完成后，其它操作都在中斷里面完成。SLIC狀態(tài)向量寄存器(SLCSV)提供一個索引偏移量直接反映LIN模塊當前的工作狀態(tài)，它可以和用戶提供的跳轉(zhuǎn)表一起用來快速進入一個中斷服務子程序。LIN模塊的所有狀態(tài)在SLCSV里面都有相應的值對應，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。