車窗控制系統的LIN2.1協議應用

歡迎進入IT技術社區論壇，與200萬技術人員互動交流 >>進入 主節點的請求幀在D1中給出需要分配幀ID的第一個幀在幀數組中的序號，一般來說，從節點所用到的所有幀的ID會被排列成一個幀數組。如果要分配幀ID，則通過D2到D5給出新的幀ID；如果要禁止某個幀，則將

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主節點的請求幀在D1中給出需要分配幀ID的第一個幀在幀數組中的序號，一般來說，從節點所用到的所有幀的ID會被排列成一個幀數組。如果要分配幀ID，則通過D2到D5給出新的幀ID；如果要禁止某個幀，則將這個幀對應的PID設為0x00；如果要繼續使用現在的幀ID，則將這個幀對應的PID設為0xFF.（5）讀取從節點信息讀取節點信息根據D1中ID的值，可以讀取不同的從節點信息。目前，只規定了ID為0和ID為1的情況，其他可保留或由用戶自己確定。

3 LIN通信的實現

3.1 TLE9832的LIN模塊

TLE9832是一款由英飛凌公司生產的8位功率級單片機，專門用于車窗控制。其中的LIN總線模塊支持LIN2.1和LIN2.0，并向下兼容LIN 1.3.該模塊可以工作在普通模式、接收模式和禁止模式下。各個模式的特點如表1所列。



其中，普通模式又可根據傳輸速率的大小分為低速模式、中速模式、高速模式和Flash模式。低速模式的最大傳輸速率為10.4 kbps；中速模式是普通的LIN傳輸模式，最大傳輸速率為20 kbps；高速模式的最大傳輸速率為40 kbps；Flash模式的最大傳輸速率為11 5 khps.為了避免打斷傳輸過程，在普通模式下禁止改變傳輸速率。正確的做法是先禁止發送功能，再改變傳輸速率，最后允許發送功能。

LIN模塊在普通模式下還建立了一種自動省電機制。當發送隊列中沒有數據時，將自動禁止發送功能；當有發送請求時，將自動開啟發送功能。

3.2基于TLE9832的車窗防夾控制系統

基丁TLE9832的防夾車窗控制系統是英飛凌-同濟微控制器與嵌入式系統實驗室的最新研究成果。用戶可以通過按鍵或者LIN總線控制車窗的上升和下降。基于TLE9832的防夾車窗系統原理圖如圖4所示。可通過控制PWM信號控制電機的轉速，而霍爾傳感器TLE4966又會采集電機的轉速并傳送給TLE9832，這樣就構成了閉環控制。此外，電機的電樞電流在轉化為電壓信號后，被傳送給TLE9832的ADC模塊。如果車窗在上升過程中遇到不正常的阻力，電樞電流和電機轉速都會發生異常的變化，TLE9832可以根據這種變化判斷是否執行防夾算法，避免傷害乘客。



3.3 LIN通信部分的軟件設計

LIN通信部分的程序流程如圖5所示。可將車窗控制器中LIN通信部分的程序分為兩個部分：①第一部分為初始化，在每次重新上電后，程序都會首先讀取Flash中的數據，若0x8000中的數據為0x78，則判斷產品在出廠后執行過保存配置的功能。所以程序會將存儲在Flash中的NAD和幀ID讀出來，作為當前的NAD和幀ID.接著是初始化LIN模塊，包括設置與LIN通信相關的定時器和UART等外設，設置從節點的各個參數、波特率等。



②第二部分則放在定時器中斷里面，在每次中斷時進行節點配置、數據的發送和接收。首先是根據幀ID判斷有無節點配置任務，若有則根據SID執行各種節點配置任務；接著根據收到的數據幀內容控制車窗的自動上升和自動下降；最后將車窗信息，包括電樞電流、車窗位置等發給主節點。

4 LIN通信的測試結果

本測試借助Kvaser公司出品的LIN通信測試工具Lcaf Professional LIN及其配套軟件CANLab完成。測試時測試工具設置為主節點，TLE9 832單片機設置為從節點，比特率設置為19200 bps.初始NAD設置為0x06，初始幀ID為無條件幀0x00、0x01和診斷配置幀0x3C、0x3D，Suppli erID和Function ID都為0x0000.首先測試節點配置的各個功能：先測試分配NAD功能，將NAD修改為0x03；接著測試有條件分配NAD功能，將NAD修改為0x08；然后測試分配一系列幀ID功能，并保存設置；最后重新上電，并讀取從節點信息。節點配置功能的測試結果如圖6所示。



然后通過LIN總線控制車窗自動上升和下降，測試結果如圖7所示。


最后通過LIN總線獲得車窗上升過程中電樞電流的數據，并轉換成圖形，如圖8所示。其中電流值為經過A/D轉換后的結果。



結語

本文基于LIN2.1協議設計了防夾車窗控制系統中的通信模塊。可以看出，該模塊可以很好地滿足用戶在數據傳輸和診斷等方面的需求。LIN總線自身的發展必將推動車身控制領域的進一步發展。

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