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一種尋跡小車(chē)中分布式控制系統的設計與應用
作者：
時(shí)間：2013-12-12
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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系統通信
小車(chē)的各個(gè)電子控制單元之間通過(guò)LIN總線(xiàn)和CAN總線(xiàn)連接。
本系統中CAN收發(fā)器采用了TLE6250G，電機信息的傳輸需要高速的數據傳輸率（200Kb/s）以達到實(shí)時(shí)控制電機的要求。CAN的數據發(fā)送速率高達1Mb/s，可工作于只接收模式和空閑模式，具有優(yōu)良的EMC特性和各種保護功能；而LIN總線(xiàn)因為數據傳輸率較低以及從確保高安全性能的角度來(lái)考慮并不合適。
使用CAN、LIN結合的網(wǎng)絡(luò )結構可以兼顧CAN總線(xiàn)實(shí)時(shí)性強、可靠性高、通信速率快、互操作性好、靈活性高和LIN網(wǎng)絡(luò )結構簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)，更好地搭建汽車(chē)的網(wǎng)絡(luò )系統。
本系統采用了TLE6258系列LIN總線(xiàn)收發(fā)器，它作為介于協(xié)議控制器和物理總線(xiàn)之間的接口，特別適合在汽車(chē)和工業(yè)應用的LIN系統中用來(lái)驅動(dòng)總線(xiàn)，且可用于標準的ISO9141系統。TLE6258提供空閑模式以減少電流損耗，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，返回到正常的操作模式。圖4是本系統的LIN總線(xiàn)硬件電路圖。
圖4 串行通信/LIN總線(xiàn)硬件電路
如圖4所示，系統通過(guò)接插件K1在串行通信和LIN總線(xiàn)通信之間進(jìn)行選擇，TXD0（串行發(fā)送）和RXD0（串行接收）信號來(lái)自微控制器。當TXD0和RXD0同TLE6258接通時(shí)，系統與LIN總線(xiàn)連接，而與MAX232連接時(shí)，系統執行串行通信功能。圖4中INH是禁止輸入引腳，高電平有效，收發(fā)器引腳TxD接收來(lái)自微控制器引腳TXD0的數據，同時(shí)將數據發(fā)送至總線(xiàn)，在發(fā)送數據的同時(shí)進(jìn)行自接收，并通過(guò)引腳RxD將自接收的數據反饋給微控制器。微控制器接收到反饋回來(lái)的數據后調用接收中斷，接收中斷不斷發(fā)送和自接收數據，從而實(shí)現LIN總線(xiàn)的通信。本系統中數據通信主要是主模塊向三個(gè)模塊發(fā)送控制命令和三個(gè)子模塊向主模塊反饋狀態(tài)數據。
軟件設計
系統中各個(gè)ECU通過(guò)CAN總線(xiàn)發(fā)送接收命令，實(shí)現相互通信，從而實(shí)現數據的共享等。軟件設計基于DAVE和KEIL軟件編寫(xiě)，程序主要由CAN初始化、發(fā)送數據和接收數據三部分組成，如圖5所示。
圖5 主程序流程圖
結論
本設計方案可實(shí)現分布式車(chē)身控制系統的基本功能，且結構簡(jiǎn)單、成本低。此外，這一設計思想同樣也適用于真車(chē)的控制。汽車(chē)電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，將促使CAN、LIN和正在發(fā)展的更高速、具有容錯性的總線(xiàn)技術(shù)有機組合，構成安全、舒適，更滿(mǎn)足人們需求的汽車(chē)網(wǎng)絡(luò )。(end)
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