最佳球会/周日/乌拉圭英格兰/意甲 - 葡萄牙足球超级联赛排名2324

?

CAN總線在汽車電子的應用與實現(2)

 
開關/數字量,模擬量檢測電路:
 
汽車節(jié)點的開關器件(信號燈,雨刮,面板,車窗玻璃,電動后視鏡等等的開關)特別復雜和繁多,而電流檢測,水溫油位傳感器信號都是非線性的 模擬信號,所以可靠實時地對這些開關/模擬量進行檢測成為汽車電子硬件必須解決的問題。傳統的分立元件保持電路存在可靠性差,尤其是開關觸點氧化嚴重,浪 費大量的微處理器I/O口等問題,推薦采用MOTOROLA公司的多路開關檢測芯片MC33993。其突出優(yōu)點如下:
 
3.3/5.0V的SPI序列讀寫(SO,SI,SCLK); 
 
8路可編程開關輸入檢測(接地或接電源),14路接地開關輸入檢測,每路開關狀態(tài)改變均能夠產生中斷; 
 
開關輸入電壓從-14V~Vpwr(工作電源),Vpwr最大可達40V; 
 
開關狀態(tài)改變時的可選擇喚醒; 
 
可選擇的濕性電流(16mA或2mA);  
 
22對1的模擬量輸出; 
 
Vpwr的低功耗電流(standby current)小于100uA,VDD的低功耗電流(standby current)小于10uA。
 
可見只需要四個CPU口線(SPI序列線和片選),就能夠完成22路開關量(其中有8路可編程為對接電源開關)的檢測,還可以進行串行和并行的多片 MC33993級連。所謂的濕性電流(wetting current),指的是MC33993內部提供的輸入口的上拉和下拉恒流源,可以編程選擇為 16mA或2mA,這對于保證開關的可靠閉合,去除金屬觸點的氧化物有著良好的作用。輸入口的恒流源,可以直接驅動MOSFET以及LED。每一個輸入口 都可以編程為模擬量輸出狀態(tài),從而在AMUX引腳輸出所選輸入口的電壓。利用MC33993恒流源和模擬量輸出可以組成線性的傳感器檢測電路。ADC芯片 選用AD公司生產的并行數據采樣集成芯片AD1674。它從引腳到功能都與AD574/674完全兼容,但內部增加了采樣/保持電路,采樣頻率為 100kHZ,并且有全控模式和單一工作模式。其采樣精度可達0.05%,符合高速數據采集的要求。
 
功率器件驅動電路:
 
汽車車身控制系統需要驅動大功率的用電器件,比如照明信號燈,前后雨刮器電機,電動車窗,電動后視鏡等等。功率驅動器件考慮采用 MOTOROLA公司的汽車專用功率器件。MC33286為汽車電氣專用智能的雙路控制驅動芯片,與傳統的機械繼電器相比,自身提供過流和過熱保護,響應 時間更短,穩(wěn)定性更高。MC33286設有兩路驅動通道,每路最大工作電流可達15A,通過兩路輸入端口將CPU引腳電平信號引入,經過內部的邏輯處理模 塊轉換成輸出通道的電平變化。特別適合信號燈以及阻性負載的驅動。MC33887是帶反饋的H橋型驅動芯片,專用來驅動需要正反轉的電機負載。 MC33486與MC33887類似,但內部只有半橋須外加CMOS管以構成全橋驅動電路,穩(wěn)定輸出可達10 A,尤其適用于電動車窗電機之類的大功率并 伴有沖擊電流的正反相控制要求。
 
3 軟件結構
 
系統的程序結構分為四個部分:CAN通訊程序(包括應用層協議的SJA1000通訊),外圍接口程序(所有檢測芯片和驅動芯片的驅動),中 斷服務程序(處理開關信號以及故障報警等消息),主程序(完成系統初始化和任務調度,喂狗等)。限于篇幅,以下著重介紹 CAN應用層協議。
 
本系統CAN通訊選用CAN2.0B協議的PeliCAN模式,通信位速率為500Kbps,采用雙驗收濾波器機制。為使用及修改方便,通 訊協議中標識碼設計兼容點對點、一對多及廣播通訊模式。開關量消息通訊時各節(jié)點間采用主從結構,子節(jié)點的報文只有主節(jié)點接收(點對點模式),主節(jié)點的報文 所有子節(jié)點均接收(廣播模式)。模擬量消息通訊時各節(jié)點間采用點對點模式。
 
標識符定義:
 
類名:00000100——應答類消息(自檢應答、故障診斷);00001000——命令類消息;00010000——調試類消息;00100000——下載類消息;01000000——工作類消息。 
 
保留A:驗收濾波器配置預留 
 
應答類消息中:ID19:1——自檢應答消息 0——故障診斷出錯消息
 
ID20:驗收濾波器配置預留 
 
工作類消息中:ID19:1——開關量消息 0——模擬量消息
 
ID20:驗收濾波器配置預留 
 
目的地址:接-收報文節(jié)點的地址 
 
源地址:發(fā)送報文節(jié)點的地址,用于系統自檢。
 
4 結束語
 
CAN總線以其高性能,高可靠性及獨特的設計,受到工業(yè)控制領域和汽車電子領域的廣泛重視,已被公認為最有前途的現場總線之一。我們深信不久的將來,國產的CAN總線汽車必將誕生。