基于LIN總線(xiàn)的車(chē)燈控制系統設計

2．2 硬件選擇及說(shuō)明
主機和從機MCU分別選用FREESCALE的MC9S08DZ60和MC9S08SG04芯片。DZ60芯片內部集成一個(gè)CAN控制器和兩個(gè)SCI模塊，可以作為車(chē)燈控制模塊和其他車(chē)身網(wǎng)絡(luò )連接的CAN／LIN網(wǎng)關(guān)，實(shí)現整車(chē)網(wǎng)絡(luò )通訊的統一。SG04是FREESCALE公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)門(mén)用于車(chē)身底端網(wǎng)絡(luò )控制節點(diǎn)的汽車(chē)級低成本芯片，內部集成一個(gè)SCI模塊、兩個(gè)PWM模塊和多個(gè)A／D轉換模塊，可直接作為LIN網(wǎng)絡(luò )的從機節點(diǎn)并能方便的實(shí)現對車(chē)燈負載的控制及對模擬負載故障信息的采集。
LIN收發(fā)器選用InfineonTLE6258系列收發(fā)器。TLE6258是單線(xiàn)收發(fā)器，適用于LIN協(xié)議，發(fā)送速率可達20 Kb／s，功耗低，具有短路保護和過(guò)溫保護功能，適用于汽車(chē)和工業(yè)應用。為了減小電流損耗，TLE6258提供了一種空閑模式，在空閑模式下，TLE6258退出總線(xiàn)活動(dòng)，電流降到最低，從而達到減小功率損耗的目的。在正常工作模式下，通過(guò)對ENN引腳置1進(jìn)入空閑模式；在空閑模式下，通過(guò)在總線(xiàn)上發(fā)送喚醒幀，可把主機或從機從空閑模式喚醒，返回到正常工作模式。進(jìn)入正常模式后，ENN引腳復位為0，釋放RxD引腳到傳輸數據狀態(tài)。
功率驅動(dòng)芯片選用Infineon的BTS系列驅動(dòng)芯片：BTS6143D用于驅動(dòng)大燈，如近光燈、霧燈，BTS724G用于驅動(dòng)小燈，如轉向燈、位燈。BTS6143D是N溝道FET功率管，內部集成充電泵，電流驅動(dòng)，并且具有負載電流檢測的故障反饋功能，包括過(guò)載、過(guò)溫和短路檢測，BTS6143D為單通道輸入輸出，可實(shí)現對負載電流的模擬量診斷反饋；BTS724G是電源MOSFET高位開(kāi)關(guān)，帶四通道輸入輸出，且每一對輸入輸出相互獨立，可輸出數字量診斷反饋信號。如圖3，圖4以近光燈、轉向燈和位燈為例分別顯示了大燈驅動(dòng)電路設計和小燈的驅動(dòng)電路設計。

3 車(chē)燈系統的軟件設計
系統的軟件設計包括三個(gè)相對獨立的模塊設計：主機對來(lái)自操作面板和CAN總線(xiàn)的開(kāi)關(guān)信息掃描模塊；主機和從機節點(diǎn)之間信息的通訊模塊；各從機節點(diǎn)對車(chē)燈負載的動(dòng)作控制及故障信息采集模塊。其中后兩個(gè)模塊的設計是整個(gè)系統軟件設計部分的核心。
3．1 LIN通訊模塊設計
LIN通訊網(wǎng)絡(luò )包含五個(gè)節點(diǎn)：一個(gè)主機節點(diǎn)和四個(gè)從機節點(diǎn)，其中主機節點(diǎn)負責向四個(gè)從機節點(diǎn)發(fā)送控制車(chē)燈亮滅的開(kāi)關(guān)信息，并定時(shí)詢(xún)問(wèn)各個(gè)從機節點(diǎn)，接收各從機節點(diǎn)響應的故障信息；四個(gè)從機節點(diǎn)分別控制汽車(chē)右前方、右后方、左前方、左后方四個(gè)方位的車(chē)燈負載動(dòng)作，并同步采集各個(gè)車(chē)燈的故障信息，等待主機節點(diǎn)詢(xún)問(wèn)時(shí)將其發(fā)送給主機。定義五個(gè)標識符ID_0～ID_4，分別表示主機節點(diǎn)和四個(gè)從機節點(diǎn)的專(zhuān)屬地址，用于控制報文準確地傳輸到目的節點(diǎn)，當主機向各個(gè)從機節點(diǎn)詢(xún)問(wèn)故障信息時(shí)，只有專(zhuān)屬地址與當前報文標識符一致的子節點(diǎn)響應報文，將故障信息發(fā)送給主機節點(diǎn)；定義標識符ID_5表示所有子節點(diǎn)共屬地址，當主機發(fā)送車(chē)燈開(kāi)關(guān)信息時(shí)，保證所有子節點(diǎn)都響應當前報文，并根據開(kāi)關(guān)信息控制車(chē)燈負載動(dòng)作。