基于車載CAN總線的倒車?yán)走_(dá)單元設(shè)計(jì)
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
2 倒車?yán)走_(dá)單元硬件設(shè)計(jì)
2．1 倒車?yán)走_(dá)單元的整體設(shè)計(jì)
倒車?yán)走_(dá)單元的整體結(jié)構(gòu)如圖2所示，本設(shè)計(jì)中倒車?yán)走_(dá)以PIC18F258單片機(jī)為控制核心，控制超聲波發(fā)射接收電路、溫度修正電路工作。PIC18F258單片機(jī)本身帶有CAN總線，這樣可以減小電路的復(fù)雜性。超聲波發(fā)射電路發(fā)出40 kHz的超聲波，經(jīng)障礙物反射后探頭接收到反射波，單片機(jī)根據(jù)發(fā)射和接收時(shí)間差計(jì)算出障礙物與車的距離，并通過CAN總線以報(bào)文形式發(fā)送到儀表單元并顯示，也可送到音響單元進(jìn)行語音報(bào)警，當(dāng)距離小于一定值時(shí)，相應(yīng)的制動(dòng)單元自動(dòng)剎車。溫度補(bǔ)償電路采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20，利用聲速和溫度之間的關(guān)系對(duì)聲速進(jìn)行校正，從而消除溫度變化對(duì)聲音的影響。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/197143.htm
PIC18F258單片機(jī)有著先進(jìn)的精簡(jiǎn)指令集構(gòu)架、增強(qiáng)型內(nèi)核，32級(jí)堆棧和多種內(nèi)部、外部中斷源，內(nèi)部帶有CAN總線控制器，并采用了程序和數(shù)據(jù)空間完全分開的“哈佛”結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)大大降低了總體成本，同時(shí)提高了運(yùn)行效率和可靠性。
2．2 倒車?yán)走_(dá)單元接口電路設(shè)計(jì)
CAN單元的硬件構(gòu)成一般有兩種形式。一種形式是內(nèi)部集成CAN控制器的微控制器加上收發(fā)器；另外一種形式是通用微控制器加上獨(dú)立CAN控制器再加上收發(fā)器。本設(shè)計(jì)采用前一種形式，不占用微控制器的端口資源，可以簡(jiǎn)化接口電路的設(shè)計(jì)?？紤]到汽車是在非常特殊的環(huán)境下工作，所以選擇了滿足汽車溫度變化范圍且性價(jià)比較高的Mierochip公司的PIC18F258單片機(jī)，該芯片內(nèi)部集成了CAN控制器，可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、提高系統(tǒng)的可靠性。倒車?yán)走_(dá)單元與CAN總線接口硬件電路如圖3所示，主要由PIC18F258單片機(jī)，6N137高速光電耦合器，PCA82 C250總線收發(fā)器三部分組成。
為了提高系統(tǒng)的抗干擾能力和傳輸信號(hào)的能力，采用6N137高速光電耦合電路可以很好地實(shí)現(xiàn)總線上單元之間的電氣隔離。高速光電耦合器的兩個(gè)電源Vcc和V'cc必須采用電源隔離電路進(jìn)行完全隔離。
3 CAN總線通信軟件設(shè)計(jì)
CAN總線上通信軟件設(shè)計(jì)主要包括CAN單元初始化，報(bào)文發(fā)送和報(bào)文接收三部分。CAN接口的初始化程序設(shè)計(jì)非常重要，如果設(shè)計(jì)的不好，系統(tǒng)將不能正常工作其初始化首先要在配置模式下將控制寄存器、狀態(tài)寄存器、波特率寄存器、I／O控制寄存器、接收掩碼寄存器和幾個(gè)濾波寄存器按照系統(tǒng)要求設(shè)置好，以保證CAN總線的暢通。
CAN總線通信主程序和中斷服務(wù)程序框圖如圖4所示。
4 結(jié)語
本文應(yīng)用PIC18F258單片機(jī)設(shè)計(jì)一種基于車載CAN總線倒車?yán)走_(dá)單元，使其成為車載CAN網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)電氣單元。給出了倒車?yán)走_(dá)單元的總體結(jié)構(gòu)，CAN總線接口電路及軟件設(shè)計(jì)。倒車?yán)走_(dá)單元主控芯片PIC18F258通過CAN總線能夠向其他單元發(fā)送報(bào)文數(shù)據(jù)，其他控制器經(jīng)過判別而實(shí)現(xiàn)相關(guān)的報(bào)警、顯示、自動(dòng)剎車等功能，提高了汽車的安全性。
評(píng)論