基于CAN總線(xiàn)的車(chē)燈控制系統設計方案

摘要： 給出了一種基于CAN 總線(xiàn)的車(chē)燈控制系統設計方案， 介紹了車(chē)燈控制系統的硬件設計和軟件設計， 對系統的整體結構、硬件配置、軟件功能分別作了詳細說(shuō)明。試驗表明， 該系統結構簡(jiǎn)單、性能可靠， 具有廣闊的應用前景。

　　0 引言

　　CAN（ Contr oller Area Netw or k） 是德國博世公司在20 世紀80 年代初為汽車(chē)業(yè)開(kāi)發(fā)的一種車(chē)載專(zhuān)用串行數據通信總線(xiàn)， 滿(mǎn)足SAE （ Society o f Automo bileEng ineer） 對C 類(lèi)高速車(chē)載網(wǎng)絡(luò )（ ≤1Mb/ s） 的要求， 適合動(dòng)力傳動(dòng)和底盤(pán)電子系統的信息傳輸與控制， 因此也適合一般車(chē)載電子系統的信息傳輸與控制。

　　與傳統技術(shù)相比， CAN 總線(xiàn)有如下特點(diǎn)： ①采用非破壞性仲裁技術(shù)， 獲得仲裁優(yōu)先的節點(diǎn)將繼續傳輸消息， 消息不會(huì )被另一個(gè)節點(diǎn)破壞或發(fā)生錯誤； ②CAN 總線(xiàn)采用短幀結構， 每一幀的有效數據為8 字節， 數據傳輸時(shí)間短， 受干擾的概率低， 重新發(fā)送的時(shí)間短；③ CAN 每幀數據采用CRC （ CyclicRedundancy Check） 校驗， 保證了數據傳輸的高可靠性， 適于在高干擾環(huán)境中使用；④CAN 采用平衡的差動(dòng)信號傳輸數據， 通信速率為5kb/ s 時(shí)直接通信距離最遠可達10km, 通信距離為40m 時(shí)通信速率最高可達1Mb/ s, 可形成場(chǎng)抵消效應； ⑤可以避免汽車(chē)線(xiàn)束的重復鋪設， 有效減少了汽車(chē)上線(xiàn)束的數量， 提高了可靠性， 降低了成本。因此， 利用CAN 總線(xiàn)進(jìn)行車(chē)燈系統設計， 可以提升汽車(chē)性能。

　　1 車(chē)燈功能及系統設計

　　圖1 為車(chē)燈照明、信號系統， 由照明及信號燈組組成， 包括前大燈（ 遠光燈、近光燈） 、轉向燈、霧燈、制動(dòng)燈、頂燈、位置燈、倒車(chē)燈和牌照燈等等， 不同種類(lèi)車(chē)燈的功能不同， 安裝位置也不盡相同。按車(chē)燈安放位置可以分成左前、左后、右前、右后4 組照明和信號燈組， 以及車(chē)內照明燈組， 故可以在CAN 通信網(wǎng)絡(luò )中設置控制模塊、左前模塊、左后模塊、右前模塊、右后模塊和車(chē)內照明模塊， 共6 個(gè)節點(diǎn)， 其車(chē)燈系統結構圖見(jiàn)圖2.其中， 控制模塊通過(guò)對開(kāi)關(guān)狀態(tài)變化的監測向其它5 個(gè)模塊發(fā)送控制指令， 這5 個(gè)模塊在接收到屬于本模塊的控制指令后， 分別控制對應位置的車(chē)燈動(dòng)作。由于CAN 是基于優(yōu)先級的事件觸發(fā)協(xié)議， 根據行駛安全級別的不同， 系統中各節點(diǎn)的優(yōu)先級要依次設定。需要強調的是， 開(kāi)關(guān)控制模塊是系統控制指令發(fā)送模塊， 安全性要求最高， 具有最高優(yōu)先級， 左后和右后模塊涉及制動(dòng)等與行駛安全相關(guān)的車(chē)燈， 其優(yōu)先級僅次于開(kāi)關(guān)控制模塊。

圖1 車(chē)燈照明、信號系統