中心議題：

• LIN總線技術(shù)簡(jiǎn)介
• 車燈系統(tǒng)的硬件電路實(shí)現(xiàn)

解決方案：

• 選用InfineonTLE6258系列收發(fā)器
• 選用Infineon的BTS系列驅(qū)動(dòng)芯片

技術(shù)的迅速發(fā)展，為汽車發(fā)展帶來(lái)了巨大的變化，但隨著汽車電子裝置的增多導(dǎo)致車身布線的增加和復(fù)雜化。傳統(tǒng)的集中式車身控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)很難滿足大量的數(shù)據(jù)信息在不同電子單元中的共享和實(shí)時(shí)交換．從而使系統(tǒng)運(yùn)行可靠性降低、故障維修難度增大。因此，提高汽車車身電子控制系統(tǒng)的人性化和智能化程度，達(dá)到減少線束、降低成本、實(shí)現(xiàn)信息共享的目的，以提高系統(tǒng)的可靠性和可維護(hù)性勢(shì)在必行。
　　
LIN總線技術(shù)
　　
LIN(LocalInterconnectNetwork)是一種低成本的串行通訊協(xié)議，以廣泛應(yīng)用的SCI(UART)為基礎(chǔ)定義，硬件實(shí)現(xiàn)成本低廉。它基于主從結(jié)構(gòu)，單主節(jié)點(diǎn)多從節(jié)點(diǎn)，無(wú)須仲裁機(jī)制，使用單線通信，減少了大量線束的重量和費(fèi)用，其應(yīng)用目標(biāo)是帶寬性能要求不高的低速系統(tǒng)，通信速率為1～20Kb／s，目前主要被用于替代CAN總線在汽車網(wǎng)絡(luò)化電子控制系統(tǒng)中實(shí)時(shí)性要求不高的底端電子控制裝置間的通訊。
　　
LIN總線報(bào)文傳輸是由報(bào)文幀的格式形成和控制。報(bào)文幀由主機(jī)任務(wù)向從機(jī)任務(wù)傳送同步和標(biāo)識(shí)符信息，并將一個(gè)從機(jī)任務(wù)的信息傳送給其他從機(jī)任務(wù)。主機(jī)任務(wù)位于主機(jī)節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，它負(fù)責(zé)報(bào)文的進(jìn)度表、發(fā)送報(bào)文頭(HEADER)。從機(jī)任務(wù)位于所有的節(jié)點(diǎn)中(即主機(jī)和從機(jī))，其中一個(gè)發(fā)送報(bào)文的響應(yīng)(RESPONSE)。
　　
一個(gè)報(bào)文幀(見圖1)是由一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的報(bào)文頭和一個(gè)主機(jī)或從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的響應(yīng)組成。


報(bào)文幀的報(bào)文頭包括一個(gè)同步間隔場(chǎng)(SYNCHBREAKFIELD)、一個(gè)同步場(chǎng)(SYNCHFIELD)和一個(gè)標(biāo)識(shí)符場(chǎng)(IDENTITYFIELD)。報(bào)文幀的響應(yīng)(RESPONSE)則由3～9個(gè)字節(jié)場(chǎng)組成：2，4或8字節(jié)的數(shù)據(jù)場(chǎng)(DATAFIELD)和1個(gè)字節(jié)的校驗(yàn)和場(chǎng)(CHECKSUMFIELD)。字節(jié)場(chǎng)由字節(jié)間空間分隔，報(bào)文幀的報(bào)文頭和響應(yīng)是由一個(gè)幀內(nèi)響應(yīng)空間分隔。最小的字節(jié)間空間和幀內(nèi)響應(yīng)空間是0。

車燈系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)

1車燈系統(tǒng)方案介紹
　　
整個(gè)車燈系統(tǒng)共包括五個(gè)模塊(見圖2)：一個(gè)主機(jī)節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)掃描來(lái)自操作面板開關(guān)信息(如近光燈，霧燈，轉(zhuǎn)向燈)和來(lái)自CAN網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)信息(如剎車燈)。并通過LIN總線將其發(fā)送給四個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)；四個(gè)從機(jī)節(jié)點(diǎn)包括車頭和車尾各兩個(gè)控制節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)接收來(lái)自LIN總線的開關(guān)信息，控制車燈負(fù)載動(dòng)作，并采集由驅(qū)動(dòng)芯片反饋的車燈故障信息，通過LIN總線反饋給主機(jī)，由主機(jī)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)故障信息的處理和顯示。



2硬件選擇及說明
　　
主機(jī)和從機(jī)MCU分別選用FREESCALE的MC9S08DZ60和MC9S08SG04芯片。DZ60芯片內(nèi)部集成一個(gè)CAN控制器和兩個(gè)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(shí)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(diǎn)的汽車級(jí)低成本芯片，內(nèi)部集成一個(gè)SCI模塊、兩個(gè)PWM模塊和多個(gè)A／D轉(zhuǎn)換模塊，可直接作為L(zhǎng)IN網(wǎng)絡(luò)的從機(jī)節(jié)點(diǎn)并能方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)車燈負(fù)載的控制及對(duì)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)20Kb／s，功耗低，具有短路保護(hù)和過溫保護(hù)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(dòng)，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(duì)ENN引腳置1進(jìn)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(jī)或從機(jī)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(fù)位為0，釋放RxD引腳到傳輸數(shù)據(jù)狀態(tài)。
　　
功率驅(qū)動(dòng)芯片選用Infineon的BTS系列驅(qū)動(dòng)芯片：BTS6143D用于驅(qū)動(dòng)大燈，如近光燈、霧燈，BTS724G用于驅(qū)動(dòng)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(dòng)，并且具有負(fù)載電流檢測(cè)的故障反饋功能，包括過載、過溫和短路檢測(cè)，BTS6143D為單通道輸入輸出，可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)輸入輸出相互獨(dú)立，可輸出數(shù)字量診斷反饋信號(hào)。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(dòng)電路設(shè)計(jì)和小燈的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)。



車燈系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
　　
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)包括三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的模塊設(shè)計(jì)：主機(jī)對(duì)來(lái)自操作面板和CAN總線的開關(guān)信息掃描模塊；主機(jī)和從機(jī)節(jié)點(diǎn)之間信息的通訊模塊；各從機(jī)節(jié)點(diǎn)對(duì)車燈負(fù)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(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分的核心。