基于CAN總線(xiàn)的車(chē)燈控制系統設計方案
2 硬件設計
本設計以8051 單片機和Intel 82527 CAN 總線(xiàn)控制器為核心構成智能節點(diǎn)。其中, Intel 82527 CAN控制器支持CAN2. 0 標準, 包括標準的和擴展的數據和遠程幀, 可程控全局屏蔽; 包括標準和擴展信息標識符, 具有15 個(gè)報文緩沖區, 每個(gè)數據長(cháng)度為8 字節;14 個(gè)T X/ RX 緩沖區, 1 個(gè)帶可程控屏蔽的RX 緩沖區; 可變CPU 接口, 具有多路8 位總線(xiàn)( Intel 或Motorola 方式) 、多路16 位總線(xiàn)、8 位非多路總線(xiàn)( 同步/ 異步) 以及串行接口; 位速率可程控, 并有可程控的時(shí)鐘輸出; 可變中斷結構; 可對輸出驅動(dòng)器和輸入比較器結構進(jìn)行設置; 2 個(gè)8 位雙向I/ O 口; 44 腳PLCC 封裝。
本方案選用Philips 公司的PCA 82C250 為CAN總線(xiàn)收發(fā)器和物理層總線(xiàn)接口, 它可以提供對總線(xiàn)的差分發(fā)送和接收、高速斜率控制和待機3 種不同工作方式, 能夠隔離瞬態(tài)干擾, 提高接收和發(fā)送能力。在硬件設計中, 82527 完成與CAN 總線(xiàn)的信息交換,8051 完成對車(chē)燈繼電器的驅動(dòng); 旁路輸入比較器, 與8051 的信息交換采用中斷方式, 地址為7F00 ~7FFFH.系統硬件結構見(jiàn)圖3.
3 軟件設計
CAN2. 0B 協(xié)議只制定了CAN 物理層與數據鏈路層的協(xié)議, 在進(jìn)行系統設計時(shí), 必須根據用戶(hù)的需要制定相應的CAN 應用層協(xié)議。根據總線(xiàn)系統各節點(diǎn)及其所要實(shí)現的功能, 確定相互間共享的數據, 然后了解各節點(diǎn)需接收和發(fā)送的信息, 統一制定CAN 網(wǎng)絡(luò )中需傳輸的信息, 最后給制定好的CAN 網(wǎng)絡(luò )傳輸消息分配標識符。CA N 協(xié)議規定, 標識符ID 越小, 優(yōu)先權越高,因此, 在確定ID 時(shí), 先要分析該信息幀需求的緊急性。
將汽車(chē)車(chē)燈位置分布和行駛安全性要求作為各模塊劃分的依據, 以控制模塊、左后模塊、右后模塊、左前模塊、右前模塊、內照明模塊為順序分配ID.
信息編碼是把相近或相關(guān)的信息組合成一個(gè)數據塊, 使它們的數據可按同樣的頻率從控制節點(diǎn)發(fā)送到總線(xiàn)上。其它CAN 節點(diǎn)可同時(shí)獲得這組信息, 并對該信息進(jìn)行相應的處理。本車(chē)燈控制系統通過(guò)主控制器發(fā)送信息, 各分節點(diǎn)先通過(guò)驗收/ 屏蔽濾波器接收自己需要的信息, 屏蔽不需要的信息, 再根據接收內容進(jìn)行相應操作。其中4 個(gè)分節點(diǎn)均設置為單濾波, 主控制器發(fā)送的1B 數據中各位的含義見(jiàn)表1.
4 試驗及結論 按前面所介紹的硬件和軟件設計方案, 在試驗室完成車(chē)燈控制系統, 組合成車(chē)燈臺架, 通過(guò)對該系統硬件、軟件的反復調試進(jìn)行控制試驗。臺架試驗結果證明, 本車(chē)燈控制系統的設計方案可行, 減少了線(xiàn)束的使用, 且性能可靠, 具有較好的工程應用前景。由此也可以預見(jiàn), 隨著(zhù)CAN 總線(xiàn)在汽車(chē)電氣控制方面的廣泛應用, 汽車(chē)的使用性和可靠性等方面也將會(huì )得到很大的提高。
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