基于CAN總線的車燈控制系統(tǒng)設(shè)計方案

圖2 CAN 總線車燈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2 硬件設(shè)計

　　本設(shè)計以8051 單片機和Intel 82527 CAN 總線控制器為核心構(gòu)成智能節(jié)點。其中， Intel 82527 CAN控制器支持CAN2. 0 標(biāo)準(zhǔn)， 包括標(biāo)準(zhǔn)的和擴展的數(shù)據(jù)和遠程幀， 可程控全局屏蔽； 包括標(biāo)準(zhǔn)和擴展信息標(biāo)識符， 具有15 個報文緩沖區(qū)， 每個數(shù)據(jù)長度為8 字節(jié)；14 個T X/ RX 緩沖區(qū)， 1 個帶可程控屏蔽的RX 緩沖區(qū)； 可變CPU 接口， 具有多路8 位總線（ Intel 或Motorola 方式） 、多路16 位總線、8 位非多路總線（ 同步/ 異步） 以及串行接口； 位速率可程控， 并有可程控的時鐘輸出； 可變中斷結(jié)構(gòu)； 可對輸出驅(qū)動器和輸入比較器結(jié)構(gòu)進行設(shè)置； 2 個8 位雙向I/ O 口； 44 腳PLCC 封裝。

　　本方案選用Philips 公司的PCA 82C250 為CAN總線收發(fā)器和物理層總線接口， 它可以提供對總線的差分發(fā)送和接收、高速斜率控制和待機3 種不同工作方式， 能夠隔離瞬態(tài)干擾， 提高接收和發(fā)送能力。在硬件設(shè)計中， 82527 完成與CAN 總線的信息交換，8051 完成對車燈繼電器的驅(qū)動； 旁路輸入比較器， 與8051 的信息交換采用中斷方式， 地址為7F00 ~7FFFH.系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)見圖3.

3 軟件設(shè)計

　　CAN2. 0B 協(xié)議只制定了CAN 物理層與數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議， 在進行系統(tǒng)設(shè)計時， 必須根據(jù)用戶的需要制定相應(yīng)的CAN 應(yīng)用層協(xié)議。根據(jù)總線系統(tǒng)各節(jié)點及其所要實現(xiàn)的功能， 確定相互間共享的數(shù)據(jù)， 然后了解各節(jié)點需接收和發(fā)送的信息， 統(tǒng)一制定CAN 網(wǎng)絡(luò)中需傳輸?shù)男畔ⅲ?最后給制定好的CAN 網(wǎng)絡(luò)傳輸消息分配標(biāo)識符。CA N 協(xié)議規(guī)定， 標(biāo)識符ID 越小， 優(yōu)先權(quán)越高，因此， 在確定ID 時， 先要分析該信息幀需求的緊急性。

　　將汽車車燈位置分布和行駛安全性要求作為各模塊劃分的依據(jù)， 以控制模塊、左后模塊、右后模塊、左前模塊、右前模塊、內(nèi)照明模塊為順序分配ID.

　　信息編碼是把相近或相關(guān)的信息組合成一個數(shù)據(jù)塊， 使它們的數(shù)據(jù)可按同樣的頻率從控制節(jié)點發(fā)送到總線上。其它CAN 節(jié)點可同時獲得這組信息， 并對該信息進行相應(yīng)的處理。本車燈控制系統(tǒng)通過主控制器發(fā)送信息， 各分節(jié)點先通過驗收/ 屏蔽濾波器接收自己需要的信息， 屏蔽不需要的信息， 再根據(jù)接收內(nèi)容進行相應(yīng)操作。其中4 個分節(jié)點均設(shè)置為單濾波， 主控制器發(fā)送的1B 數(shù)據(jù)中各位的含義見表1.

　　4 試驗及結(jié)論

　　按前面所介紹的硬件和軟件設(shè)計方案， 在試驗室完成車燈控制系統(tǒng)， 組合成車燈臺架， 通過對該系統(tǒng)硬件、軟件的反復(fù)調(diào)試進行控制試驗。臺架試驗結(jié)果證明， 本車燈控制系統(tǒng)的設(shè)計方案可行， 減少了線束的使用， 且性能可靠， 具有較好的工程應(yīng)用前景。由此也可以預(yù)見， 隨著CAN 總線在汽車電氣控制方面的廣泛應(yīng)用， 汽車的使用性和可靠性等方面也將會得到很大的提高。