基于LIN總線的車燈控制系統(tǒng)設(shè)計

2．2 硬件選擇及說明
主機和從機MCU分別選用FREESCALE的MC9S08DZ60和MC9S08SG04芯片。DZ60芯片內(nèi)部集成一個CAN控制器和兩個SCI模塊，可以作為車燈控制模塊和其他車身網(wǎng)絡(luò)連接的CAN／LIN網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)整車網(wǎng)絡(luò)通訊的統(tǒng)一。SG04是FREESCALE公司開發(fā)的專門用于車身底端網(wǎng)絡(luò)控制節(jié)點的汽車級低成本芯片，內(nèi)部集成一個SCI模塊、兩個PWM模塊和多個A／D轉(zhuǎn)換模塊，可直接作為LIN網(wǎng)絡(luò)的從機節(jié)點并能方便的實現(xiàn)對車燈負(fù)載的控制及對模擬負(fù)載故障信息的采集。
LIN收發(fā)器選用InfineonTLE6258系列收發(fā)器。TLE6258是單線收發(fā)器，適用于LIN協(xié)議，發(fā)送速率可達(dá)20 Kb／s，功耗低，具有短路保護和過溫保護功能，適用于汽車和工業(yè)應(yīng)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退出總線活動，電流降到最低，從而達(dá)到減小功率損耗的目的。在正常工作模式下，通過對ENN引腳置1進入空閑模式；在空閑模式下，通過在總線上發(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。進入正常模式后，ENN引腳復(fù)位為0，釋放RxD引腳到傳輸數(shù)據(jù)狀態(tài)。
功率驅(qū)動芯片選用Infineon的BTS系列驅(qū)動芯片：BTS6143D用于驅(qū)動大燈，如近光燈、霧燈，BTS724G用于驅(qū)動小燈，如轉(zhuǎn)向燈、位燈。BTS6143D是N溝道FET功率管，內(nèi)部集成充電泵，電流驅(qū)動，并且具有負(fù)載電流檢測的故障反饋功能，包括過載、過溫和短路檢測，BTS6143D為單通道輸入輸出，可實現(xiàn)對負(fù)載電流的模擬量診斷反饋；BTS724G是電源MOSFET高位開關(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(shù)字量診斷反饋信號。如圖3，圖4以近光燈、轉(zhuǎn)向燈和位燈為例分別顯示了大燈驅(qū)動電路設(shè)計和小燈的驅(qū)動電路設(shè)計。

3 車燈系統(tǒng)的軟件設(shè)計
系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括三個相對獨立的模塊設(shè)計：主機對來自操作面板和CAN總線的開關(guān)信息掃描模塊；主機和從機節(jié)點之間信息的通訊模塊；各從機節(jié)點對車燈負(fù)載的動作控制及故障信息采集模塊。其中后兩個模塊的設(shè)計是整個系統(tǒng)軟件設(shè)計部分的核心。
3．1 LIN通訊模塊設(shè)計
LIN通訊網(wǎng)絡(luò)包含五個節(jié)點：一個主機節(jié)點和四個從機節(jié)點，其中主機節(jié)點負(fù)責(zé)向四個從機節(jié)點發(fā)送控制車燈亮滅的開關(guān)信息，并定時詢問各個從機節(jié)點，接收各從機節(jié)點響應(yīng)的故障信息；四個從機節(jié)點分別控制汽車右前方、右后方、左前方、左后方四個方位的車燈負(fù)載動作，并同步采集各個車燈的故障信息，等待主機節(jié)點詢問時將其發(fā)送給主機。定義五個標(biāo)識符ID_0～I(xiàn)D_4，分別表示主機節(jié)點和四個從機節(jié)點的專屬地址，用于控制報文準(zhǔn)確地傳輸?shù)侥康墓?jié)點，當(dāng)主機向各個從機節(jié)點詢問故障信息時，只有專屬地址與當(dāng)前報文標(biāo)識符一致的子節(jié)點響應(yīng)報文，將故障信息發(fā)送給主機節(jié)點；定義標(biāo)識符ID_5表示所有子節(jié)點共屬地址，當(dāng)主機發(fā)送車燈開關(guān)信息時，保證所有子節(jié)點都響應(yīng)當(dāng)前報文，并根據(jù)開關(guān)信息控制車燈負(fù)載動作。