【正文】 設(shè)計(jì) 目前汽車(chē)內(nèi)的蓄電池電源通常都是直流 +12V，它可以為汽車(chē)內(nèi)很多電子設(shè)備來(lái)供電，比如電子打火器，自動(dòng)車(chē)窗，各類(lèi)電子儀表等。 智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 7 圖 21 +12V轉(zhuǎn) +5V電源轉(zhuǎn)換電路 在穩(wěn)壓芯片 LM2576瞬間停止輸出時(shí)，由電感給電路供電，此時(shí)穩(wěn)壓二極管 1N5822作為回路的一部分，能夠承受更大的電流，起到反向保護(hù)的作用。電容和圖 21中電容所起的作用相同 [9]。利用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)的控制系統(tǒng)如圖 23 所示。只有按照一定規(guī)律對(duì)各相繞組輪流通電，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)才能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)。 車(chē)窗電機(jī)一般采用供電電壓為 11～ 15V，工作電流小于等于 15A，堵轉(zhuǎn)電流不大于 28A 的永磁直流電機(jī)，需要的電機(jī)功率較大而且伴有沖擊電流的正反相控制要求。 電機(jī)控制原理為：初始狀態(tài)中， GLS1 與 GLS2 都同時(shí)置于高電平或低電平， OUT1與 OUT2 一直保持高電平。電壓進(jìn)行 A/D 轉(zhuǎn)換和一些計(jì)算后就可以得到負(fù)載的真實(shí)電流。由于它的工作智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 9 條件不像發(fā)動(dòng)機(jī)和底盤(pán)那么惡劣，一般工業(yè)用的傳感器稍加改進(jìn)就可以使用。溫度傳感器模塊電路由溫度傳感器 LM335A和電位計(jì)組成。 (2)監(jiān)視溫度信號(hào)的變化情況，通過(guò)溫差算法實(shí)現(xiàn)車(chē)窗智能升降功能。此外，它的線性誤差較小，成本較低，節(jié)省口線資源， 也使得它特別適用于 此次車(chē)窗設(shè)計(jì)。 本次設(shè)計(jì)一共使用了 3路 AD，分別測(cè)量車(chē)內(nèi)溫度、車(chē)外溫度和電機(jī)防夾過(guò)程產(chǎn)生的電流變化。在車(chē)窗系統(tǒng)中，汽車(chē)電動(dòng)窗具有防夾功能已經(jīng)是一種趨勢(shì)。 圖 26 MC33486 芯片 智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 在基礎(chǔ)車(chē)型的電動(dòng)車(chē)窗控制電路中，控制車(chē)窗電機(jī)采用的是繼電器 和 開(kāi)關(guān)，容易發(fā)生粘連等問(wèn)題?？刂颇K可以實(shí)現(xiàn)的功能： （ 1） 點(diǎn)按車(chē)門(mén)控制鍵 (按鍵時(shí)間小于 300ms)，車(chē)窗自動(dòng)上升到頂或下降到底，點(diǎn)按同一開(kāi)關(guān) 任意鍵，車(chē)窗停止上升或下降 。 車(chē)窗防夾控制模塊的主要部分是車(chē)窗電機(jī)，一般采用內(nèi)置減速器的可逆性永磁直流電機(jī)，電機(jī)內(nèi)有磁場(chǎng)線圈，通過(guò)控制加在線圈上的電壓方向就可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，達(dá)到實(shí)現(xiàn)車(chē)窗玻璃的上升和下降的目的。傳統(tǒng)的汽車(chē)車(chē)窗控制系統(tǒng)，當(dāng)駕駛員在汽車(chē)行駛的過(guò)程中，在車(chē) 速超過(guò)標(biāo)定速Vmax 時(shí)，如果車(chē)內(nèi)外的溫度反差過(guò)大，會(huì)在行駛過(guò)程中產(chǎn)生過(guò)大的氣流而影響汽車(chē)的穩(wěn)定性，造成駕駛員短暫的不適，從而可能導(dǎo)致交通意外的發(fā)生。在汽車(chē)行駛速度超過(guò)限定車(chē)速 Vmax 的情況下，為該車(chē)窗控制器提供的算法包括如下步驟： (1)通過(guò)溫度傳感器分別獲得一組車(chē)內(nèi)溫度 X1， X2， ? ， Xn，一組車(chē)外溫度 Y1，Y2， ? ， Yn； (2)對(duì)兩組數(shù)據(jù)分別 采用算術(shù)平均法得到 Xm， Ym，由算術(shù)表達(dá)式 n=[XmYm]可得到車(chē)內(nèi)外溫差數(shù)據(jù)； (3)判斷 n 是否在人體適應(yīng)范圍 m 內(nèi)，即 mnm；如果不是，則車(chē)窗電機(jī)以原來(lái)a(0a1)倍的速度轉(zhuǎn)動(dòng)，反之，車(chē)窗電機(jī)以原來(lái) b(b1)倍的速度轉(zhuǎn)動(dòng) 。從汽車(chē)電子系統(tǒng)的總體和電路設(shè)計(jì)方面采取措施對(duì)最敏感的器件和部位進(jìn)行屏蔽保護(hù) [16]。為盡量減 小 阻抗，旁路電容要盡量靠近負(fù)載器件的供電電源管腳和地管腳。 (2)加粗導(dǎo)線寬度，以減少導(dǎo)線上的電 阻。 智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 3 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)主程序流程圖 系統(tǒng)主程序流程圖，指明系統(tǒng)數(shù)據(jù)的程序流程。如圖 32所示。相應(yīng)標(biāo)識(shí)符的從節(jié)點(diǎn)接收到從機(jī)任務(wù)內(nèi)容后，執(zhí)行預(yù)先定義的操作，如打開(kāi)、關(guān)閉車(chē)窗等。 LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)軟件流程圖 充分 考慮了車(chē)窗整體執(zhí)行動(dòng)作的一致性 和 總線信號(hào)傳輸之間的 關(guān) 系?；谏鲜鲈?，主機(jī)節(jié)點(diǎn) LIN報(bào)文的接收放在本地節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)函 數(shù)執(zhí)行之后進(jìn)行。這樣，對(duì)于 LIN從機(jī)節(jié)菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)與主機(jī)節(jié)點(diǎn)基本相同，我們需要在等待接收 LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文的時(shí)間內(nèi)處理本地節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)以及本地 LIN報(bào)文的發(fā)送等工作。 溫度控制模塊程序 溫度控制模塊程序流程圖，指明溫度控制模塊程序?qū)斎霚囟葦?shù)據(jù)的處理。這些干擾可能會(huì)造成系統(tǒng)工作點(diǎn)漂移 的現(xiàn)象出現(xiàn)，造成 測(cè)控信號(hào)在傳輸過(guò)程中擬合噪聲信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，軟件抗干擾研究的內(nèi)容主要是：一、采取軟件的方法消除模擬輸入信號(hào)的噪聲 (如數(shù)字濾波技術(shù) )；二、由于干擾而使得程序運(yùn)行混亂時(shí)使程序重入正軌的方法?？撮T(mén)狗的基本功能是：一 旦發(fā)現(xiàn) CPU 運(yùn)行不正常，它就發(fā)出復(fù)位信號(hào)，強(qiáng)制系統(tǒng)重 新 啟 動(dòng) 。例如： IMP813L 和 IMP706P 的有效喂狗信號(hào)是 下降沿 或 上升沿 ；而另一種看門(mén)狗 X25045 的有效喂狗信號(hào)是程序設(shè)定的高電平或低電平。 這 時(shí)強(qiáng)迫程序返回到復(fù)位 的 入口地址 0000H，在 0000H處安排一段出錯(cuò)處理程序，使 得 系統(tǒng)運(yùn)行納入正軌。 但是 軟件看門(mén)狗 能 有效 的 解決這類(lèi)問(wèn)題。假設(shè)為 MWatch、M1Watch0、 M2Watch，主程序 M 每循環(huán)一次， MWatch 加 l，同樣車(chē)窗防夾程序 M溫差控制程序 M2 各執(zhí)行一次， M1Watch、 M2Watch 加 1。對(duì)于軟件抗干擾的一些其它常用方法如數(shù)字濾波、 RAM 數(shù)據(jù)保護(hù)與糾錯(cuò)等， 因本 設(shè)計(jì) 并未涉及， 所以 未作討論。 4 軟硬件系統(tǒng)的調(diào)試 在完成 智能 車(chē)窗控制系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì) 之 后，需要對(duì) 智能 車(chē)窗控制系統(tǒng) 的 相關(guān)功能進(jìn)行測(cè)試。此時(shí)基于車(chē)速和溫差的車(chē)窗控制系統(tǒng)就起到了安全性作用。 表 41 車(chē)內(nèi)外溫度數(shù)據(jù) 參 數(shù)上 升 過(guò) 程下 降 過(guò) 程上 升 過(guò) 程 （ 改 進(jìn) ）下 降 過(guò) 程 （ 改 進(jìn) ）電 機(jī) 電 壓 （ V ） 9 . 89 . 89 . 89 . 8正 常 工 作 電 流 ( A )0 . 6 50 . 6 50 . 6 50 . 6 5行 駛 車(chē) 速 （ k m / h ）1 1 01 1 01 1 01 1 0 車(chē) 內(nèi) 外 溫 度 （ ℃ ）7 . 66 . 67 . 56 . 6上 升 到 頂 時(shí) 間 （ s ）3 . 7//3 . 4 下 降 到 底 時(shí) 間 （ s ）//3 . 53 . 9 車(chē)窗性能測(cè)試數(shù)據(jù)顯示了在供電電壓為 ，上升過(guò)程正常工作電流在 左右，下降過(guò)程正常工作電流在 左右的直流電機(jī)工作情況。防夾功能和溫控功能的結(jié)合提 高了駕駛員行車(chē)過(guò)程中的安全性和舒適性，具有廣泛的運(yùn)用范圍和實(shí) 際的運(yùn)用價(jià)值 。 LDF 描述了整個(gè) LIN 網(wǎng)絡(luò)，而且 還 包含了監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)所需的所有信息。應(yīng)用程序接口 (API)被定義操作規(guī)程建議，可在不同的應(yīng)用程序中用一種唯一的方法訪問(wèn) LIN 網(wǎng)絡(luò)。參照車(chē)窗控制 LDF 文件，本 論文詳細(xì) 的 說(shuō)明了 LIN 總線主節(jié)點(diǎn) 與 從節(jié)點(diǎn)的軟件編寫(xiě)。相應(yīng)標(biāo)識(shí)符的從節(jié)點(diǎn)接收到從機(jī)任務(wù)內(nèi)容后，執(zhí)行預(yù)先定義的操作， 例 如打開(kāi)、關(guān)閉車(chē)窗等。 LIN 主機(jī)節(jié)點(diǎn)軟件流程圖考慮了車(chē)窗整體執(zhí)行動(dòng)作的一致性 和 總線信號(hào)傳輸之間的關(guān)系?；谏鲜?的 原因，主機(jī)節(jié)智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 21 點(diǎn) LIN 報(bào)文的接收放在本地節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)函數(shù)執(zhí)行 之 后進(jìn)行。即使 是在成本至上的新興市場(chǎng)，它也是影響購(gòu)車(chē)者決定的 重要因素之一。 本設(shè)計(jì)給出了開(kāi)發(fā)車(chē)窗控制系統(tǒng)的一種方案，但是由于水平和資料的有限，知識(shí)的不足還有時(shí)間的關(guān)系，仍然存在很多需要改進(jìn)的地方，如車(chē)內(nèi) LIN節(jié)點(diǎn) 可以 根據(jù)需要適當(dāng)增加或減少， 汽車(chē) 防夾過(guò)程中可能產(chǎn)生干擾等問(wèn)題。 LIN總線作為一 種 新興的總線技術(shù)， 仍然在 不斷發(fā)展和完善。 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 參考文獻(xiàn) ： [1]趙雙，孫天健 .LIN 總線技術(shù)及其在汽車(chē)電子中的應(yīng)用 [J]．北京汽車(chē)． 2021(3)： 44～ 46 [2]陽(yáng)憲惠．現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)及其應(yīng)用 (第 2 版 )[M]．北京：清華大學(xué)出版社． 2021： 10～ 15 [3]靳希，董立駿，屈克慶． LIN 總線技術(shù)及其應(yīng)用研究 [J]．電子產(chǎn)品世界． 2021(3)： 139～ 141 [4]解友華，殷承良，舒杰． LIN 總線在電 動(dòng)車(chē)窗系統(tǒng)控制中的應(yīng)用 [J]．微計(jì)算機(jī)信息． 2021(5)：223～ 225 [5]靳希，董立駿，屈克慶． LIN 總線技術(shù)及其應(yīng)用研究 [J]．電子工程世界． 2021(3)： 139～ 141 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從機(jī)節(jié)點(diǎn)則需要將本地節(jié)點(diǎn)的診斷信息實(shí)時(shí)地發(fā)送給車(chē)窗 LIN 主機(jī)節(jié)點(diǎn)。 假如 從節(jié)點(diǎn)接收?qǐng)?bào)文 后，產(chǎn)生了位錯(cuò)誤、校驗(yàn)和錯(cuò)誤、標(biāo)識(shí)符奇偶校驗(yàn)錯(cuò)誤，從節(jié)點(diǎn)就 會(huì) 認(rèn)為沒(méi)有收到任務(wù)幀。在車(chē)窗控制方案中， 假如 中央控制單元檢測(cè)到開(kāi)關(guān)狀態(tài)后，就 會(huì) 向主節(jié)點(diǎn)發(fā)送消息。 LlN 節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì) 車(chē)窗 控制 系統(tǒng) 的 工作性能好壞取決于程序結(jié)構(gòu)的合理性，一個(gè)好的程序結(jié)構(gòu)有 利于提高程序運(yùn)行 的 速度和功能的正常實(shí)現(xiàn)。LIN 工具的用戶(hù)接口沒(méi)有定義句法或語(yǔ)義 ，讓工具供應(yīng)商可以開(kāi)發(fā)特殊的工具。使用 LIN 配置語(yǔ)言時(shí)，通過(guò) LDF 文件表示 LIN 數(shù) 據(jù)庫(kù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，采用基于車(chē)速和溫差的算法后，提高了駕駛員的安全性和舒適性。 首先，按下車(chē)窗控制按鈕，四個(gè)車(chē)窗進(jìn)入使能狀態(tài)。行駛車(chē)速 能夠 直接通過(guò)儀表盤(pán)車(chē)速傳感器得到。從根本上來(lái)說(shuō)，硬件抗干擾是主動(dòng)的，而軟件抗干擾 則 是被動(dòng)的。若檢測(cè)到某觀測(cè)變量 的 變化不正常，比如應(yīng)當(dāng)加 l 但是 未加 1， 就會(huì) 轉(zhuǎn)到出錯(cuò)處理程序作排除故障處理。 這樣，當(dāng)程序跑飛的時(shí)