基于LIN总线的汽车外部灯光控制模块设计.pdf

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1、基于LIN总线的汽车外部灯光控制模块设计杨秋明马瑞(上海汽车集团股份有限公司技术中心，上海201804)【摘要】介绍了基于LIN总线的汽车外部灯光控制模块的软硬件设计。【Abstract】ThesoftwareandhardwaredesignofexteriorlampcontrolmodulebasedonLINbusiSintroduced．【主题词】灯光控制系统汽车控制模块车电子控制系统中得到了广泛的应用。0引言LIN采用单主机／多从机的总线拓扑结构(没有总线仲裁)，仅使用一根12V信号总线。主节点随着现代汽车技术的不断发展和成熟，人们包含主任务和从任务，从节点只包含从任

2、务。LIN越来越关心驾车时的舒适感和安全性。外部灯光总线不需要专门的片上通讯模块，采用标准串行控制系统由于对夜间行车的安全性至关重要而受通信接口USART，速率可达20kbps，总线长度不到重视。传统的硬线外部灯光控制系统由于外部大于40m。LIN总线作为一种辅助的总线网络，在灯光功能较多连接复杂而使电器系统可靠性下不需要CAN总线的优越性能的场合，相比于CAN降，伴随而来的线束磨损及老化现象和整车重量总线具有更高的性价比。的上升也将使汽车的安全性能降低、油耗增加。LIN总线有如下几个方面的优点：基于LIN总线的灯光控制系统以其轻便及走线简(1)LIN是一种低端网络系统，可提供简

3、单的单而得到越来越多的应用。网络解决方案，支持网络节点的互操作性，大大减少了系统安装、调试和接线的成本和时间。1LIN总线技术简介(2)LIN的通信量小、配置灵活，采用单线连接及单主机／多从机的通信结构(无需总线仲裁)，LIN(LocalInterconnectNetwork)协议是面向可保证低端设备及电子控制单元简便、快捷的实车辆低端分布式应用的一类多路复用串行协议，时通信。是当前的车辆内部多重网络的补充，并且为实现(3)通过主机节点可将LIN与上层网络(如车内网络的分级提供了条件。LIN规范符合SAECAN)相连接，实现LIN的子总线辅助通信功能，规定的车用网络A类标准，是一

4、种用于实现汽车从而优化网络结构，提高网络效率和可靠性。中分布式电子系统控制的低成本串行通讯网络。(4)LIN协议是开放的，任何组织和个人无需LIN总线标准是一个开放的标准，其节点集成简支付费用即可获取。单，实现成本低，可以为现有汽车网络(例如CANLIN规范包括3个主要部分：LIN协议规范部总线)提供辅助功能。LIN能够在满足一定实时分(说明LIN的物理层和数据链路层)、LIN配置性要求的前提下实现控制单元之间的通讯，在汽语言部分(说明LIN配置文件的格式)和LINAPI收稿日期：2Ol0一o3一【)4上海汽车2010．06·9·部分(说明网络与应用程序间的接口)。LIN信号由主

5、任务提供的帧头和从任务处理的响应部分构成。帧头包含13位的同步间隔字段、由主任务产生的同步场以及信息标识符场。车身控制器其中每一个字节字段都以串行位元组方式发送，(主节点)起始位的第一位为“0”，终止位为“1”。由主任务执行的信号帧头会依整个LIN丛集的进度表决定每个信号的传输时间，以确保数据传输的准确性及避免网络超载的危险。在LIN网络中只有主节点采用晶体振荡器为系统提供精确的基本时钟，图1汽车车灯控制系统结构图此时钟会嵌入上述的同步字段中，让从任务能与主节点时序同步。LIN信号的响应部分包含一个的界面，通过开关状态监测用户的操作意图的操数据域位，长度为2／4／8个字节，一个长

6、度为一个作意图，并将其处理成LIN信号发送给车身控制字节的验证字段。器来控制外部灯光。下面着重介绍外部灯光控制模块的软硬件设计。2外部灯光控制系统2．1外部灯光控制模块硬件设计灯光控制模块的主要硬件有电源控制模块、传统的汽车外部灯光控制系统包括外部灯光LIN收发器、主处理芯片MCU、IO及AD检测模控制模块、车身控制器和外部灯。目前很多汽车块。电源控制模块将外部波动的电源转换成适合上应用了自动灯光控制系统以减少驾驶员对灯控MCU工作的电压，为MCU提供稳定的工作环境；模块的频繁操作提高驾驶舒适性和安全性。自动IO及AD检测模块将用户的操作意图以不同的电灯光控制在传统的灯光控制系统

7、的基础上增加了平信号输入给MCU；LIN收发器主要负责LIN数感光元件(光线传感器)。感光元件一般装在仪表据的接受和发送、数据校验错误识别和冲突检验板顶上或者挡风玻璃上，其内部光敏电阻阻值随等；MCU则集中处理控制信号及网络信号。外部着感光强度的变化而变化。车身控制器装在仪表灯光控制模块的硬件框图如图2所示。板内，通过继电器及晶体管放大电路来控制各灯光电路的工作。外部灯光控制模块(包括灯光控制开关)装在仪表板上，用户可以选择自动模式控制车灯，或者手动模式控制车灯系统。该系统网外部