基于LIN總線的車燈控制系統(tǒng)設(shè)計
加入技術(shù)交流群
LIN網(wǎng)絡(luò)主機節(jié)點包含主機任務(wù)，負(fù)責(zé)對報文傳輸進(jìn)行調(diào)度。LIN通訊協(xié)議中沒有定義仲裁機制，因此任何從機任務(wù)想要發(fā)送報文必須通過主機任務(wù)的調(diào)度：主機任務(wù)發(fā)送報文頭，標(biāo)識符匹配的從機任務(wù)發(fā)送響應(yīng)幀。LIN網(wǎng)絡(luò)中每一個節(jié)點都包含從機任務(wù)。主機節(jié)點中的從機任務(wù)負(fù)責(zé)將車燈的開關(guān)信息發(fā)送給各從機節(jié)點，接收來自從機節(jié)點的響應(yīng)幀；從機節(jié)點中的從機任務(wù)負(fù)責(zé)將從機檢測到的故障信息發(fā)送給主機節(jié)點，接收主機節(jié)點發(fā)送的開關(guān)信息。開關(guān)信息，和故障信息各占用一個字節(jié)從屬LIN報文幀的數(shù)據(jù)場，其定義格式如圖5，其中開關(guān)信息占用一個數(shù)據(jù)字節(jié)，包含所有的車燈開關(guān)信息，邏輯“O”表示相應(yīng)位中車燈開關(guān)閉合，邏輯“1”表示相應(yīng)位中車燈開關(guān)斷開；每個從機節(jié)點的車燈故障信息占用一個數(shù)據(jù)字節(jié)，圖5中顯示的是右前方車燈的故障信息，故障信息的編碼如圖中所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/163369.htm
3．2 車燈負(fù)載智能驅(qū)動軟件設(shè)計
車燈負(fù)載故障最容易發(fā)生在開啟的一瞬間，為了減少大燈(近光燈)開啟時的瞬間電流過沖，延長大燈的使用壽命，在開啟時采用PwM控制方式，開啟時逐步提高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)實際通過車燈的電流輸出一個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)計是將電流輸出轉(zhuǎn)換為O～5V電壓輸出供從機MCU的A／D采樣。在系統(tǒng)運行時根據(jù)命令開通控制開關(guān)后，將啟動A／D實時采集電壓反饋，如果采樣值低于設(shè)定值則認(rèn)定為車燈斷路故障，如果采樣值大于設(shè)定值則認(rèn)定為過載或短路故障，從機MCU將迅速關(guān)閉開關(guān)以保護(hù)該器件，并生成相應(yīng)的故障信息待主機詢問時將其反饋給主機節(jié)點，主機節(jié)點解碼故障信息并通過發(fā)光二極管顯示出來。近光燈的軟件設(shè)計流程如圖6所示。
3．3 抗干擾冗余軟件設(shè)計
汽車運行時的工況極其惡劣，發(fā)電機的供電電壓在較大范圍內(nèi)波動以及發(fā)動機點火瞬間高頻電磁干擾等對車身網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言都是很大的干擾；汽車使用過程中，由于線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)點從網(wǎng)絡(luò)中斷開或者短路等情況。據(jù)此，將總線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：在硬件上采用汽車級的高性能芯片，在軟件通訊設(shè)計上對子節(jié)點的命令及狀態(tài)信息采取反饋機制：主機將開關(guān)信息發(fā)送給各從機節(jié)點后，啟動500 ms定時器，計時時間到后主機依次詢問各子節(jié)點，請求其反饋各自的狀態(tài)信息。在這種機制下，一旦子節(jié)點在通訊中出現(xiàn)：沒有反饋命令和狀態(tài)；數(shù)據(jù)幀校驗和錯誤；子節(jié)點接收到的命令與主節(jié)點發(fā)送的命令不一致等情況，主節(jié)點馬上重新發(fā)送命令，確保各個子節(jié)點信息接收的正確性。如果某一個從機節(jié)點長時間沒有反饋信息，則可認(rèn)定此節(jié)點已從網(wǎng)絡(luò)中丟失，主機節(jié)點生成相應(yīng)故障信息，并通過發(fā)光二極管顯示出來；如果LIN總線與地短接，LIN總線一直成顯性狀態(tài)(低電平狀態(tài))，則主機不能接收到任何從機節(jié)點的反饋信息，主機將關(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
提出一個基于LIN總線的車燈控制系統(tǒng)方案，實驗證明總線化的控制系統(tǒng)方案較傳統(tǒng)的集中式控制方案具有布線簡單，結(jié)構(gòu)清晰，不同控制模塊間的獨立性強，便于以后的系統(tǒng)檢修及系統(tǒng)的升級擴展等優(yōu)點，具有一定的可行性。
評論