現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)汽車(chē)的電氣控制系統(tǒng)大都數(shù)由多個(gè)繼電器和繁重的保護(hù)電路組成,,每一路信號(hào)都通過(guò)保護(hù)電路由導(dǎo)線連接到繼電器上,,再由繼電器傳到電控單元(ECU)進(jìn)行控制。由于信號(hào)數(shù)量較多,,從而需要很多成捆的導(dǎo)線,,如果需要增加其他功能,,整個(gè)線路都要重新改動(dòng)。這樣一來(lái),,就出現(xiàn)了如下幾個(gè)問(wèn)題,。
①眾多線路難以分辨給維護(hù)帶來(lái)很大困難;
②成捆導(dǎo)線容易產(chǎn)生信號(hào)問(wèn)的相互干擾,;
③眾多的導(dǎo)線及大型的繼電器和保護(hù)電器必然會(huì)加大車(chē)身的重量成為改善汽車(chē)動(dòng)態(tài)性能而不可忽視的障礙,。
特別是越來(lái)越多的先進(jìn)通信設(shè)備進(jìn)入車(chē)內(nèi)以后,車(chē)內(nèi)需要檢測(cè)和控制的信號(hào)就更多了,,并且信號(hào)間相互聯(lián)系也比以前多得多了,。這樣就使得上述問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。現(xiàn)場(chǎng)總線的出現(xiàn)很好地解決了汽車(chē)的上述問(wèn)題,,現(xiàn)場(chǎng)總線是不同的節(jié)點(diǎn)(如微機(jī),、設(shè)備等)之間的通信鏈路,它僅用數(shù)量極少的導(dǎo)線就能實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸,。它的特點(diǎn)是多個(gè)節(jié)點(diǎn)共用一個(gè)傳輸線路,,按照總線協(xié)議的規(guī)定來(lái)進(jìn)行各種信號(hào)的有效傳輸。這一次小編主要介紹利用LIN總線將四個(gè)車(chē)窗節(jié)點(diǎn)連接起來(lái),,網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖一所示:
其中主要包括各功能模塊的電路連接方式,。功能模塊包括:電源模塊、微控制器MCU,、LIN通信模塊,、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、A/D采樣模塊,。
為滿足車(chē)身通信網(wǎng)絡(luò)中各芯片的電壓需要,,網(wǎng)絡(luò)中共用到了兩種電源:12V、5V,。其中12V的電壓主要是為電機(jī)驅(qū)動(dòng)供電,,電路中直接使用汽車(chē)自備的蓄電池供電;5V電壓是給電路中的其它芯片供電,。其電路如圖二所示:圖中二極管D1起反向保護(hù)的作用,,電容濾除高頻和低頻干擾。V12為蓄電池電源,,VCC為5V電源,。
微控制器MCU是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分,,它的選擇決定了系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境以及硬件連接方式等一系列的問(wèn)題。無(wú)疑,,MCU的選擇是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最關(guān)鍵的一步,。在綜合考慮到汽車(chē)本身惡劣的環(huán)境以及性?xún)r(jià)比,一般選擇具有汽車(chē)級(jí)溫度范圍且價(jià)格低廉的MICROCHIP公司的PIC系列單片機(jī),。Microchip公司是第一個(gè)在8位單片機(jī)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)精簡(jiǎn)指令集的廠家,,并采用了程序和數(shù)據(jù)空間完全分離的哈佛總線結(jié)構(gòu)。這種體系結(jié)構(gòu)大大降低了PIC單片機(jī)的總體成本,,同時(shí)提高了運(yùn)行效率,。