汽车can 总线电动车窗控制系统的应用

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1、汽车CAN总线电动车窗控制系统的应用指导教师：xxx摘要：为了减少汽车控制系统线束和降低成本，提出了以集成CAN控制器的PIC18F258单片机为核心，设计而成的汽车电动车窗控制系统，给出了系统主要硬件结构和软件设计流程并通过对时间和采样电流的处理，判断车窗是否遇到障碍物，从而实现车窗的防夹功能。相对于传统的点对点控制方式，不仅减少了车内的线束、降低成本，而且控制灵活、实时性强。试验表明，该系统工作正常、性能可靠，具有低成本、低功耗和易于维修等优点。关键词：CAN总,电动车窗,无传感器,车窗防夹,

2、电子控制单元,汽车车载系统引言随着超大规模集成电路技术的发展和嵌入式微处理器（MCU）在现代汽车上的广泛应用，汽车上由电子控制单元（ECU）控制的电器设备越来越多，如电子燃油喷射装置（EFI）、防抱死制动装置（ABS）、防滑控制装置（ARS）、安全气囊装置（SRS）、电动门窗装置、GPS导航定位系统，主动悬架系统以及照明控制、车载电话、音响、DVD、仪表管理等。电器设备的增加极大地提高了汽车的动力性和舒适性，同时也增加了车身的布线度和成本，降低了汽车的可靠性。因此，现在很多汽车都采用了CAN（Co

3、ntrollerAreaNetwork）总线将这些控制设备联系起来，该技术具有结构紧凑、可靠性高、功能完善和成本低的优点，能够很好地满足汽车特殊工作的要求。在CAN系统设计中，使用最多的是单片机外挂独立的CAN控制器，如Philips公司的PCA82C200、SJA1000以及Intel公司的82526、82527等芯片［1］。采用此类芯片的设计方案不利于系统集成化。本文以Microchip公司的内部集成CAN模块PIC18F258单片机为核心，介绍CAN总线电动车窗控制系统的硬件电路结构及软件程

4、序设计流程。在电动车窗的防夹控制方面，目前国内外大都是在车门的车窗电机上安装霍尔传感器来实现电动车窗防夹的［2］。本文提出一种时间与积分电流相结合的双重防夹判别方法，可提高系统的可靠性、降低误判率，较好地解决了电动车窗的防夹问题。难随着汽车行业的的迅猛发展和家庭汽车的普遍化，人们的日常出行越来越多的使用汽车代步。为方便驾驶员而设计的车载信息系统的重要性也越来越大，车载信息系统的开发也逐渐的成为了汽车车载系统领域的热点技术。1电动车窗控制系统通信网络的构成目前，绝大多数车用总线都被SAE(Socie

5、tyofAutomotiveEngineers美国汽车工程师协会)下属的汽车网络委员会按照协议划分为A，B，C，D四类：A类是面向传感器或执行器管理的低速网络，它传输数据的位速率通常小于10KB／s．主要用于调整后视镜、，电动窗和灯光照明等设备，以LIN(LocalInterconnectNetwork本地互联网)为代表；B类是面向独立控制模块中信息共享的中速网络，位速率一般在10KB／s～125KB／s之间，主要用于车身电子的舒适性模块和显示仪表等设备中，以低速容错CAN(ControllerA

6、reaNetwork控制器局域网)为代表；C类是面向闭环实时控制的多路传输高速网络，位速率多在125KB／s-IMB／s之间主要服务于动力传动系统，以高速CAN为代表；D类网络则是面向多媒体设备，高数据流传输的高性能网络，位速率一般在2MB／s以上，主要用于液晶显示等设备，以MOST(MediaOrientedSystemsTransport面向媒体的系统传输网)为代表【I引。就目前车用总线的主流而言，由CAN规范所衍生出来的B类(低速容错CAN)和C类(高速CAN)车用总线系统覆盖了汽车中绝大部

7、分可以用到网络的范围，而且由于CAN总线的网络特性与节点成本等特性在汽车行业中受到了人们的青睐Il4。。1989年，Intel公司率先开发出CAN总线协议控制器芯片。随后CAN总线技术逐渐的应用于各行各业，比如汽车制造生产行业。如今，世界上一些著名的汽车制造厂商，如奔驰、宝马、保时捷和美洲豹等都采用了CAN总线来实现汽车内部的控制系统和各检测和执行模块间的数据通信。目前为止，世界上已经拥有20多家CAN总线控制器芯片生产商，仅在欧洲地区销售的带有CAN的器件数量就过亿件【15】。CAN总线己被公认

8、为最有前途的现场总线之一。而电动车窗控制系统通信网络共有4个CAN节点电子控制器，分别是：左前门主控制器、右前门子控制器、左后门子控制器、右后门子控制器。采用CAN总线通信技术可以实现四个车门控制器之间的通信，如图1所示。图1电动车窗CAN总线网络结构图操作主控制器除了可以控制驾驶员侧的车窗玻璃升降外，还可以通过CAN总线控制其余乘客侧的车窗玻璃的升降，同时子控制器也可控制各自位置车窗玻璃的升降。主控制器由Microchip公司的内部集成了CAN模块的PIC18F258单片机、6N