無(wú)觸點(diǎn)控制的汽車(chē)CAN總線(xiàn)燈光系統研究設計
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1．3 CAN總線(xiàn)
CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò )(Controller AreaNetwork，CAN)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車(chē)電子產(chǎn)品著(zhù)稱(chēng)的德國B(niǎo)OSCH公司開(kāi)發(fā)了的，并最終成為國際標準(ISO11898)，是國際上應用最廣泛的現場(chǎng)總線(xiàn)之一。通常CAN總線(xiàn)采用屏蔽或非屏蔽的雙絞線(xiàn)，總線(xiàn)接口能適應極其惡劣的工作環(huán)境。和其他通信總線(xiàn)相比，CAN總線(xiàn)在其實(shí)時(shí)性、可靠性及靈活性等方面都有突出的優(yōu)勢，使得其在汽車(chē)工業(yè)得到了廣泛的應用。
CAN總線(xiàn)的應用層協(xié)議，采用了SAE J1939通信協(xié)議，它以CAN2．0B協(xié)議為基礎，波特率可達250 kb／s，是一種傳輸速率較高的C類(lèi)通信網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，支持分布式控制，在整個(gè)汽車(chē)電子控制系統中，實(shí)施雨環(huán)控制及其通信。在CAN總線(xiàn)進(jìn)行數據通信的過(guò)程中，SAE J1939協(xié)議的數據鏈路層定義了信息幀的數據結構、編碼規則，它負責將CAN擴展幀的29位標識符重新分組定義，使報文的標識符就能夠描述報文的全部特征，包括目標地址、源地址等。
CAN總線(xiàn)框架不僅提供發(fā)送端和接收端之間明確的地址，同時(shí)向在總線(xiàn)上的各類(lèi)型的接收端發(fā)送消息幀。CAN總線(xiàn)的消息幀結構如圖3所示。在幀起始處都會(huì )有11位的標識符(或19位擴展)，用來(lái)標記消息幀。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159559.htm
當發(fā)現總線(xiàn)空閑時(shí)，如果存在有2個(gè)或更多的總線(xiàn)單元需要進(jìn)行CAN通信時(shí)，可利用CSMA／CD以及“非破壞性的逐位仲裁”方法來(lái)避免消息沖突。
2 系統硬件設計
系統總體硬件設計的目的是實(shí)現高效、可靠的車(chē)燈控制系統。該系統主要由總控制盒、前燈模塊和后燈模塊組成?？偪刂坪兄饕杉魻栭_(kāi)關(guān)輸出的信號，同時(shí)對信號進(jìn)行編碼處理，并將得出的數據發(fā)送到CAN總線(xiàn)上，以供各個(gè)分節點(diǎn)識別接收。前燈模塊和后燈模塊根據用戶(hù)定義的標識符選擇接收CAN總線(xiàn)上傳輸的數據，對接收到的數據進(jìn)行分解處理，然后對相應的驅動(dòng)設備發(fā)送控制信號，實(shí)現對車(chē)燈的控制。
2．1 總控制盒設計
本設計總控制盒包括以下幾個(gè)部分：核心控制器、組合開(kāi)關(guān)輸入、儀表指示燈輸出、電源穩壓電路和CAN控制驅動(dòng)電路。系統總體框圖如圖4所示。
核心控制器采用飛恩卡爾8位單片機MC9S08DZ60，其提供了內嵌的CAN控制器，使得系統的設計大大簡(jiǎn)化，同時(shí)也提高了系統可靠性和抗干擾性。MC9S08DZ60主要負責采集開(kāi)關(guān)量信號，同時(shí)進(jìn)行處理，對不同的開(kāi)關(guān)信號可由用戶(hù)自定義的地址進(jìn)行賦值，最后將數據通過(guò)CAN控制器發(fā)送到總線(xiàn)上。
組合開(kāi)關(guān)輸入部分主要包含車(chē)燈組合霍爾開(kāi)關(guān)以及各個(gè)開(kāi)關(guān)量的輸入接口電路。其中霍爾開(kāi)關(guān)用于提供開(kāi)關(guān)量控制信號，AH11系列是單磁極工作的霍爾開(kāi)關(guān)，適合于矩形或者柱形磁體下工作。當磁鋼靠近霍爾開(kāi)關(guān)時(shí)，磁感應強度增大到其工作點(diǎn)時(shí)，輸出低電平；反之，當磁感應強度減小到釋放點(diǎn)時(shí)，輸出高電平。這種開(kāi)關(guān)形式類(lèi)似于晶體管集電極的開(kāi)路。接入電路時(shí)應將霍爾開(kāi)關(guān)的輸入端上拉至5 V，再直接接到控制器的端口。
至于CAN通信電路，由于MC9S08DZ60內嵌CAN控制模塊，本系統中只需外接CAN收發(fā)器TJA1050即可，TJA1050是一款高速CAN收發(fā)器，與以往CAN通信系統中采用的PCA82C250／251引腳相兼容，TJA1050還提供不上電環(huán)境下理想的無(wú)源特性。核心控制器的TXCAN和RXCAN分別與收發(fā)器的TXD和RXD連接，同時(shí)在CANH和CANL之問(wèn)接入TDKZJS-2，能夠很好的保護CAN總線(xiàn)通信免受電磁干擾，并且又不影響總線(xiàn)的正常通信?？偪刂坪须娐穲D如圖5所示。
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