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一種尋跡小車中分布式控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2013-12-12 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


系統(tǒng)通信

小車的各個(gè)電子控制單元之間通過LIN總線和CAN總線連接。

本系統(tǒng)中CAN收發(fā)器采用了TLE6250G,電機(jī)信息的傳輸需要高速的數(shù)據(jù)傳輸率(200Kb/s)以達(dá)到實(shí)時(shí)控制電機(jī)的要求。CAN的數(shù)據(jù)發(fā)送速率高達(dá)1Mb/s,可工作于只接收模式和空閑模式,具有優(yōu)良的EMC特性和各種保護(hù)功能;而LIN總線因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸率較低以及從確保高安全性能的角度來考慮并不合適。

使用CAN、LIN結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以兼顧C(jī)AN總線實(shí)時(shí)性強(qiáng)、可靠性高、通信速率快、互操作性好、靈活性高和LIN網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、成本低的特點(diǎn),更好地搭建汽車的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

本系統(tǒng)采用了TLE6258系列LIN總線收發(fā)器,它作為介于協(xié)議控制器和物理總線之間的接口,特別適合在汽車和工業(yè)應(yīng)用的LIN系統(tǒng)中用來驅(qū)動(dòng)總線,且可用于標(biāo)準(zhǔn)的ISO9141系統(tǒng)。TLE6258提供空閑模式以減少電流損耗,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,返回到正常的操作模式。圖4是本系統(tǒng)的LIN總線硬件電路圖。

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圖4 串行通信/LIN總線硬件電路

如圖4所示,系統(tǒng)通過接插件K1在串行通信和LIN總線通信之間進(jìn)行選擇,TXD0(串行發(fā)送)和RXD0(串行接收)信號來自微控制器。當(dāng)TXD0和RXD0同TLE6258接通時(shí),系統(tǒng)與LIN總線連接,而與MAX232連接時(shí),系統(tǒng)執(zhí)行串行通信功能。圖4中INH是禁止輸入引腳,高電平有效,收發(fā)器引腳TxD接收來自微控制器引腳TXD0的數(shù)據(jù),同時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送至總線,在發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)進(jìn)行自接收,并通過引腳RxD將自接收的數(shù)據(jù)反饋給微控制器。微控制器接收到反饋回來的數(shù)據(jù)后調(diào)用接收中斷,接收中斷不斷發(fā)送和自接收數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)LIN總線的通信。本系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信主要是主模塊向三個(gè)模塊發(fā)送控制命令和三個(gè)子模塊向主模塊反饋狀態(tài)數(shù)據(jù)。

軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中各個(gè)ECU通過CAN總線發(fā)送接收命令,實(shí)現(xiàn)相互通信,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享等。軟件設(shè)計(jì)基于DAVE和KEIL軟件編寫,程序主要由CAN初始化、發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)三部分組成,如圖5所示。

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圖5 主程序流程圖

結(jié)論

本設(shè)計(jì)方案可實(shí)現(xiàn)分布式車身控制系統(tǒng)的基本功能,且結(jié)構(gòu)簡單、成本低。此外,這一設(shè)計(jì)思想同樣也適用于真車的控制。汽車電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,將促使CAN、LIN和正在發(fā)展的更高速、具有容錯(cuò)性的總線技術(shù)有機(jī)組合,構(gòu)成安全、舒適,更滿足人們需求的汽車網(wǎng)絡(luò)。(end)
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