引言
 ---隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展和電子技術(shù)在汽車系統(tǒng)中的不斷應(yīng)用,汽車的各種性能都得到了極大的改善�，F(xiàn)代駕乘人員對(duì)汽車各個(gè)方面的要求越來(lái)越高,如視野性、方便性、舒適性和娛樂(lè)性等。新的控制功能隨汽車級(jí)別的提升不斷增加,如中央門(mén)鎖、燈光控制、玻璃升降、后視鏡調(diào)節(jié)、天窗控制、座椅調(diào)節(jié)和點(diǎn)火延時(shí)控制等。傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)多采用繼電器和獨(dú)立模式控制,這使得車內(nèi)線束過(guò)多且布線復(fù)雜,從而造成了嚴(yán)重的電磁干擾,使系統(tǒng)的可靠性下降。CAN/LIN總線技術(shù)的應(yīng)用,取代了傳統(tǒng)的線束,使信息交換變得安全、迅捷、高效。
---汽車中CAN (Controller Area Network)主要用于車載各電子控制裝置ECU之間交換信息,形成汽車電子控制網(wǎng)絡(luò)。各控制單元使用特定的總線技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字/模擬信號(hào)在中央控制單元和執(zhí)行器件、傳感器之間的傳輸。每一個(gè)狀態(tài)或事件的傳輸都有專門(mén)的通道。為了將信息從中央控制單元傳輸?shù)礁髯訂卧?每一個(gè)子單元都應(yīng)該有通用、標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放式接口。控制執(zhí)行器件和傳感器模塊對(duì)于傳輸速率要求不是很高,比如后視鏡定位。所有這些低速率的模塊都不需要使用CAN總線,而可選擇一種相比CAN總線來(lái)說(shuō)價(jià)格更低廉而有效的方式——LIN總線。
---LIN（Local Interconnect Network）是一種用于汽車中分布式電子系統(tǒng)的新型低成本串行通信網(wǎng)絡(luò)。它由汽車廠商開(kāi)發(fā),專門(mén)應(yīng)用于低端系統(tǒng),作為CAN的輔助網(wǎng)絡(luò)或子網(wǎng)絡(luò)。在不需要CAN總線的帶寬和多功能的場(chǎng)合,比如智能傳感器和制動(dòng)裝置之間的通信,使用LIN總線可以大大節(jié)省成本。
---目前,高/低速CAN和J1850總線已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)的車用網(wǎng)絡(luò)總線。這些總線速度極高,具有高抗電磁干擾性和高傳輸可靠性等優(yōu)越的性能,但價(jià)格也較高。大量的車身和安全性能方面的應(yīng)用對(duì)車用網(wǎng)絡(luò)總線的性能要求并不太高,只需要一種性價(jià)比更高的標(biāo)準(zhǔn)車用網(wǎng)絡(luò)總線,而LIN總線正好可以滿足這一需求。因此,目前LIN總線技術(shù)正被越來(lái)越廣泛的應(yīng)用到車身電子中。
---本文將結(jié)合汽車智能燈控系統(tǒng),介紹LIN總線技術(shù)在其中的應(yīng)用。本文首先介紹的是基于C167CS微控制器和智能功率器件的燈光控制模塊的總體功能設(shè)計(jì),然后對(duì)于LIN總線技術(shù)在汽車智能燈控系統(tǒng)中的具體實(shí)施應(yīng)用,包括LIN總線模塊的硬件接口電路設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)做了深入的研究。 1 燈控模塊設(shè)計(jì)
 ---本文基于英飛凌C167CS微控制器及智能功率器件設(shè)計(jì)了汽車燈光控制模塊,如圖1、2所示,微控制器采用英飛凌的C167CS-LM（外擴(kuò)Flash）。子模塊1用于控制所有功率器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作,同時(shí)對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行定時(shí)監(jiān)控,并提供合適的反饋信號(hào)。反饋信號(hào)反映了車燈的故障狀態(tài),子模塊1通過(guò)LIN總線將故障診斷信息傳輸?shù)阶幽K2。子模塊2接收來(lái)自于子模塊1的故障診斷信息,并通過(guò)液晶周期地顯示。子模塊2同時(shí)還處理來(lái)自于儀表盤(pán)的車燈控制信息,通過(guò)LIN總線傳輸?shù)阶幽K1,然后子模塊1根據(jù)儀表盤(pán)信息作用于相應(yīng)的功率器件,實(shí)現(xiàn)對(duì)車燈的開(kāi)關(guān)設(shè)置。
---系統(tǒng)通過(guò)采用LIN總線技術(shù),實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)控制模塊之間車燈信息的實(shí)時(shí)傳輸。LIN總線硬件接口電路應(yīng)用英飛凌公司的TLE6258總線LIN收發(fā)器,它作為介于協(xié)議控制器和物理總線之間的接口,特別適于在汽車和工業(yè)應(yīng)用中的LIN系統(tǒng)中驅(qū)動(dòng)總線。TLE6258還提供空閑工作模式以減少電流消耗,具有短路保護(hù)和過(guò)溫保護(hù)等保護(hù)功能。
---子模塊1中大量采用了英飛凌智能功率器件,其中BTS724和BTS716是電源MOSFET高位開(kāi)關(guān)（漏極與電源相連）,帶電荷泵、輸入的參考地與CMOS兼容以及診斷反饋,而B(niǎo)TS443和BTS134是單通道FET功率管,也稱為低位開(kāi)關(guān)（源極與電源相連）,高位開(kāi)關(guān)和低位開(kāi)關(guān)都內(nèi)嵌保護(hù)功能。負(fù)載可以是阻性負(fù)載、感性負(fù)載或容性負(fù)載,最適用于帶高浪涌電流的負(fù)載,如燈等,從而取代了傳統(tǒng)的繼電器、熔斷器和離散電路的傳統(tǒng)汽車燈光控制方法,避免了采用太多的分立元件,減小了模塊體積,同時(shí)提高了模塊的EMC特性。該模塊具有短路保護(hù)、過(guò)載保護(hù)、電流限制、過(guò)溫關(guān)斷、過(guò)壓保護(hù)、電源反接保護(hù)、掉地與欠壓保護(hù)和靜電保護(hù)等保護(hù)功能。 |
