基于LIN總線汽車前燈運動控制系統(tǒng)的設(shè)計

　　本設(shè)計采用的是線性步進電機前燈垂直定位方法。這類電機非常牢靠，并且工作在開環(huán)模式下不需要電位計反饋。線性運動通過一個螺栓/螺母組合實現(xiàn)。繞螺栓旋轉(zhuǎn)的步進電機有一通過定子線圈內(nèi)的控制電流帶動磁轉(zhuǎn)子。 用于鹵素前燈水平定位系統(tǒng)、垂直定位、全適應(yīng)前照明系統(tǒng)(AFS)等。

　　汽車前燈是對汽車夜間行駛安全性很關(guān)鍵的器件，控制其位置的電機必須也工作在自動方式，如果通訊總線發(fā)生故障，要將燈轉(zhuǎn)到安全位置。這一要求意味著，驅(qū)動器電路必須在不借助外傳感器情況下檢測停轉(zhuǎn)位置，通過其微步進模式，保證運動無聲而平滑。因此，對任何前燈位置控制架構(gòu)，不論是集中式的還是分布式的，這些功能都是很基本的特征。

　　軟件設(shè)計

　　車燈控制系統(tǒng)主要完成兩個功能：一是實現(xiàn)LIN子節(jié)點對車燈的控制;二是實現(xiàn)對車燈故障的診斷。在控制中，通過分析總線電位和驅(qū)動電路中輸入、輸出、故障診斷引腳的電位來判斷系統(tǒng)是否發(fā)生故障。

　　要使LIN總線節(jié)點有效、實時地完成通信任務(wù)，軟件設(shè)計是關(guān)鍵。本設(shè)計采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方案，具有較好的模塊性、可移植性和可修改性。

　　LIN信息的接收采用中斷方式，當(dāng)MC68HC908QL4控制器檢測到符合該節(jié)點要求的信息幀后，首先判斷本地節(jié)點接收到的是什么信息，若為控制信息，則接收2個字節(jié)的數(shù)據(jù)信息;若為查詢信息，則將本地節(jié)點車燈的狀態(tài)以信息幀的形式發(fā)送回主節(jié)點，以反映節(jié)點情況。然后判斷，若為接收數(shù)據(jù)幀，則在 SLIC模塊中的數(shù)據(jù)寄存器(SLCDx)上讀取相應(yīng)的信息。最后是根據(jù)數(shù)據(jù)信息中相關(guān)的位進行車燈控制，在發(fā)出控制信號后，相應(yīng)采集車燈驅(qū)動芯片輸入、輸出和故障診斷引腳的電位，驅(qū)動車燈的運動狀況，接通水平方向車燈、接通左右方向車燈、AFS照明系統(tǒng)，通過對電位的分析判斷，向驅(qū)動電路發(fā)出控制信號，若不需要啟動車燈，則發(fā)送一個返回信息，返回到掃描車燈的位置。其程序設(shè)計車燈控制的流程如圖4所示。

　　在系統(tǒng)啟動并進行初始化以后， 儀表模塊開始啟動一個定時器， 實現(xiàn)周期性地對儀表盤的車燈按鈕狀態(tài)進行掃描， 然后將信息通過 L I N總線傳送到車燈控制模塊， 該信息包含了駕駛員對于車燈狀態(tài)的要求( 開通或關(guān)斷) 。車燈控制模塊同時對數(shù)字量診斷輸出的車燈信息和模擬電流傳感器診斷輸出的車燈進行檢測，對于出現(xiàn)故障的車燈信息，通過 L I N總線傳輸?shù)絻x表模塊上。傳輸信息包括車燈的名稱、車燈所在的位置和車燈狀態(tài)等 。車燈控制模塊結(jié)合儀表模塊判斷結(jié)果及儀表盤的掃描結(jié)果， 決定是否打開車燈或關(guān)閉車燈。儀表模塊通過 L I N總線接收/傳送車燈控制模塊的信息。