采用CAN總線的轎車車窗智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理

4．3 主控程序

在各車窗節(jié)點(diǎn)單元中，左前節(jié)點(diǎn)單元功能最復(fù)雜，具有最高控制優(yōu)先權(quán)。這里以左前節(jié)點(diǎn)單元為例，詳細(xì)介紹其主控程序設(shè)計(jì)。首先初始化系統(tǒng)，包括P8xC591控制器的CAN模塊初始化、中斷、I／0端口、定時(shí)模塊、看門狗模塊、A／D轉(zhuǎn)換器模塊和設(shè)置全局變量，還要將電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)的最大電流和車窗到頂(底)時(shí)傳感器的電壓閾值寫入EPROM。P8xC591將實(shí)測電流與EPROM中的標(biāo)定值比較，實(shí)現(xiàn)防夾功能，比較電壓閾值與測得的傳感器電路電壓值判斷車窗到達(dá)極限位置。初始化完成后，讀取組合按鍵信息，根據(jù)按鍵動(dòng)作實(shí)施具體操作，同時(shí)發(fā)送CAN報(bào)文，完成各節(jié)點(diǎn)單元間的CAN通信和智能化控制。圖5為左前節(jié)點(diǎn)單元主控程序流程。

5 系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)和功能

電動(dòng)車窗控制系統(tǒng)除了具有車窗自動(dòng)上升、下降和手動(dòng)暫停、恢復(fù)功能外，還有以下功能：

(1)防夾功能 初始化后，手動(dòng)和自動(dòng)上升時(shí)都具有防夾功能，防夾次數(shù)不受限制；從車窗上極限下沿40mm往下，車窗上極限上沿40 mm往上的區(qū)間為防夾區(qū)間：在室溫(22±5)℃、80 mΩ的線間電阻、15 V的工作電壓，以10 N／mm的測量儀測量時(shí)，玻璃上升的防夾力小于100 N。

(2)省電模式 在輸入信號消失120 ms后。且電動(dòng)機(jī)溫度接近室溫25℃時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入省電模式．靜態(tài)電流小于300μA。當(dāng)電動(dòng)機(jī)控制單元一旦得到輸入指令就被喚醒。

(3)軟停止功能 上升軟停止點(diǎn)為上極限位置約2 mm處，下降軟停止點(diǎn)為下極限位置上約12 mm處。

(4)電動(dòng)機(jī)保護(hù)功能對電動(dòng)機(jī)采取保護(hù)措施，提高電動(dòng)機(jī)和電動(dòng)車窗系統(tǒng)的使用壽命。在電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)的250 ms內(nèi)，控制單元切斷電動(dòng)機(jī)電源，電動(dòng)機(jī)停止工作。在控制單元接通電源后，如果沒有初始化，則電動(dòng)機(jī)的初始溫度定為80℃；如果初始化，則電動(dòng)機(jī)初始溫度定為160~C。正常情況下，如果電動(dòng)機(jī)溫度達(dá)到170℃，則輸入的指令無效，一旦電動(dòng)機(jī)溫度降低后就恢復(fù)功能；如果電動(dòng)機(jī)溫度到190℃，則立即停止電動(dòng)機(jī)的工作，一旦電動(dòng)機(jī)溫度降低后就恢復(fù)功能。

(5)自診斷保護(hù)功能 為保證系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)提高系統(tǒng)的平均無故障時(shí)間，采用自診斷保護(hù)措施：如果電源電壓超過16 V±0．5 V，關(guān)閉自動(dòng)上升功能。

(6)系統(tǒng)抗干擾設(shè)計(jì)技術(shù)軟件抗干擾以其設(shè)計(jì)靈活、節(jié)省硬件資源、成本低等優(yōu)勢得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)嵌入看門狗，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的可靠性。

6 結(jié)語

設(shè)計(jì)了基于CAN總線的轎車車窗智能控制系統(tǒng)，節(jié)點(diǎn)單元以P8xC591單片機(jī)為核心，將車窗電機(jī)和電子控制元件接入系統(tǒng)。采用CAN總線傳輸、共享和查詢數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)分布式控制。與傳統(tǒng)汽車電器手動(dòng)操作和點(diǎn)對點(diǎn)式互聯(lián)方式相比．采用CAN總線技術(shù)，布線明顯減少，車身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)可靠性高，更易于維護(hù)。同時(shí)，系統(tǒng)通過監(jiān)測車窗電機(jī)的電流實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車窗的防夾功能，并針對人身安全隱患設(shè)計(jì)了強(qiáng)制車窗“動(dòng)作”功能，使整車的智能化、人性化和安全性得到進(jìn)一步提高。目前，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)已在國內(nèi)某轎車上安裝試行．反映效果良好。所提出的方案具有較強(qiáng)的可移植性和可擴(kuò)展性，同樣也適用于汽車電氣系統(tǒng)的智能化升級，開發(fā)其他功能更為強(qiáng)大的CAN總線智能產(chǎn)品。