【正文】 候 能夠 使程序回到正軌。一般在 工業(yè)應用中，嚴重的干擾有時 可以 破壞中斷方式控制字，關閉中斷。 如果 失控的程序進入 “ 死循環(huán) ” ，通常用 “ 看門狗 ” 技術 來 使程序脫離 “ 死循環(huán) ” 。一根是由 CPU發(fā)出的喂狗信號線， 而 另一根 則 是由看門狗發(fā)出的復位信號線。 看門狗技術是常用的抗干擾措施。 軟件抗干擾技術是當系統(tǒng)受干擾后，使系統(tǒng)恢復正常 運行或輸入信號受干擾后去偽存真的一種輔助方法。 開 始拍 數 置 零正 向 轉 動選 擇 整 箱 控 制 碼 數 組輸 出 控 制 碼控 制 碼 地 址 口 即 指 向 下 拍 控 制 碼延 時拍 數 已 過 六 拍 ？步 數 N = N 1步 數 N = 0 ？返 回反 向 控 制 碼 數 組NYNNYY 圖 35 溫度控制模塊程序流程圖 溫度控制模塊程序主要是對溫度感應模塊采集到的溫度數據進行處理，通過與設菏澤學院本科畢業(yè)設計（論文） 18 定值進行比較后，來調節(jié)車窗升降，從而調節(jié)車內溫度。如圖 34 所示。如圖 33 所示。 LIN從機節(jié)點則需要將本地節(jié)點的診斷信息實時地發(fā)送給車窗 LIN主機節(jié)點。如果從節(jié)點接收報文后，產生了位錯誤、校驗和錯誤、標識符奇偶校驗錯 誤，從節(jié)點就認為沒有收到任務幀。在車窗控制方案中，如果中央控制單元檢測到開關狀態(tài)后，就向主節(jié)點發(fā)送消息。 程 序 入 口掃 描 控 制 按 鍵是 否 有 按鍵 按 下啟 動 3 0 0 m s 定 時上 升 / 下 降3 0 0 m s 定 時 已 到置 手 動 上 升 / 下 降是 否 有 按鍵 按 下車 窗 是 否到 頂 / 底 ？電 機 轉 動 ， 上升 / 下 降電 機 停 止轉 動置 自 動 上 升 / 下降汽 車 行 駛 速 度是 否 過 快 ？溫 差 是 否在 人 體 適 應范 圍 內 ？上 升 / 下 降 3 0 0 m s定 時 已 到緩 慢 上 升 / 下 降Y NYN YN YN N YYNY N 圖 31 系統(tǒng)主程序流程圖 菏澤學院本科畢業(yè)設計（論文） 14 通過基于車速和溫差的車窗控制算法，車速傳感器和溫度傳感器結合不僅可以用于車輛行駛記錄和預測，而且改進了車窗控制系統(tǒng)的安全性和舒適性，使其設計更加彰顯智能化和人性化，符合電子車窗系統(tǒng)將來的發(fā)展趨勢，具有廣泛的運用范圍和實際的運用價值。 在分電路設計和論證中，首先給出了車窗控制系統(tǒng) 的 總體框架圖，然后介紹了 LIN協議中的一些基本概念，報文的通訊機制和 LIN協議規(guī)范中的錯誤類型。 旁路是把輸入信號中的干擾作為濾除對象，而去耦是把輸出信號的干擾作為濾除對象，防止干擾信號返回電源。旁路電容是為本地器件提供能量的儲能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化， 降低負載需求。為了保證車載網絡的系統(tǒng)安全和可靠運行，其必須具備良好的電磁兼容性 (EMC)，所以進行硬件設計時必須考慮抗干擾的問題。如果駕駛員在高速行駛時，此時按下車窗升降開關，車速傳感器將數據傳到微控制器上，檢測到行車速度超過限定車速 Vmax，則在駕駛員高速駕駛的途中通過溫度傳感器測得車內外溫度，并通過 A/D 轉換電路將溫度數據傳到微控制器，通過新的車窗控 制算法控制車窗電機實現車窗升降器的智能升降，從而實現自動調節(jié)車窗升降的快慢。通過升降器電機的電流的變化完全反映玻璃上升或下降過程中遇到阻力的變換情況，通過采樣電機升降過程中通過的電流，監(jiān)測電流就可以知道阻力的大小。 （ 3） 延時按控窗鍵 (按鍵時間大于 300ms)，車窗上升或下降，上升或下降過程中釋放按鍵車窗即停 。升降器電機通過的電流的變化反映玻璃上升或下降過程中遇到的阻力變換情況，通過采樣玻璃升降器電機通過的電流，監(jiān)測電流就可以監(jiān)測玻璃升降過程中阻力的變化情況從而執(zhí)行相應的操作。本論文的車窗防夾控制模塊的設計采用了飛思卡爾公司的智能功率驅動器件 MC33486，通過監(jiān)測車窗運行中永磁直流電機的電流變化來實現防夾功能。其中有效數據檢查可以避免因線路故障而采集到虛假數據，對輸入信號進行有效性檢查，主要來保證所測量的溫度信號在正常的范圍內 [15]。 菏澤學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 圖 25 A/D 轉換模塊電路圖 TLC2543芯片的工作原理如下：上電后， EOC為高，片選 CS由高變低， I/O口 CLOCK、DOUPUT脫離高阻狀態(tài)， 12個時鐘信號從 I/O口依次進入，隨著時鐘信號的加入，控制字從 DINPUT在時鐘信號的上升沿輸入，同時輸出上一周期的數據從 DOUPUT輸出，前 4個時鐘信號決定了通道號的選擇，然后繼續(xù)采樣，到第 12個時鐘的下降沿， EOC變低，TLC2543則自動完成采樣的模擬量的 A/D轉化，然后 進入新的工作周期。 A/D 轉換模塊設計 因為此次測量信號是溫度信號，不需要過于高的采樣率，所以采用了美國德州儀器公司生產的 TLC2543 芯片 [14]。 圖 24 溫度傳感 器模塊電路 因為需要同時測得車內外溫度，所以需要兩路溫度傳感器模塊，但為了測量的精確性和減少誤差，所以車內外采用了同一組溫度傳感器模塊。 針對汽車內電磁干擾嚴重，溫度變化大等十分惡劣的環(huán)境，選用了溫度傳感器LM335A，其正常工作溫度在 40℃ ～ 100℃之間，具有很高的工作精度與較寬的線性工作范圍，集成 了信號調理電路和傳感電路，且器件輸出電壓和攝氏溫度成正比。車窗下降過程、上升過程、上升遇到阻力過程中經過電機的電流都呈規(guī)律性的變化，而這些電流變化都可以通過電流采樣實時的反映到單片機中 [11]。 除此之外，飛思卡爾的功率芯片 MC33486 還具有負載電流的線性復制功能， CurR輸出電流和負載電流成線性比 例， CurR 輸出電流再通過采樣電阻與限流電阻把電流轉化成電壓輸入到單片機來實現電機的雙向控制。 電流最大達到 10A，直流輸入電壓范圍是 8～ 28V，而且當電壓高于 28 V 時有過壓保護功能。工作方式有單 m 拍、雙 m 拍、 3m 拍以及 2m 拍等，一 般情況下電機的相數越多，工作方式就越多。但增大轉矩和快速運行存在一定矛盾，高性能和低成本存在矛盾，因此實際選用時，必須考慮全面。 圖 22 +5V轉 + 電機驅動模塊設計 電機驅動模塊的合理設計，主要在于調節(jié)步進電機程序的啟動頻率。這樣設計的輸出電壓就是一個抗干擾能力很強的電源供應了。車載網絡中主要用到兩種電源： +12V 和 +5V， +12V 的電壓主要是為電機驅動供電， +5V 的電壓是給電路中的其它芯片供電，因此需要進行 +12V 到 +5V 的轉換，而車載電源的穩(wěn)定性差，需要其輸 出電壓進行穩(wěn)壓 [8]。 PIC18F25J10的增強型異步收發(fā)器可以用硬件完成 LIN報文幀的同步間隔場接收，并以中斷的方式告知單片機開始接收總線的數據。因為 LIN總線是單主多從結構，無需總線仲裁，由主節(jié)點控制總線訪問，故對 LIN主節(jié)點的保護額 外重要，所以采用了圖中包含二極管 D3的虛線部分來實現對主節(jié)點的保護。圖中 C3選用陶瓷電容或鉭電容，使芯片能在更大的溫度范圍內工作。 MCP202x是 LIN總線收發(fā)器，在單片機和 LIN半雙工總線之間提供了一個物理接口，可以為汽車以及工業(yè)應用提供一個最高 20K的串行總線傳輸速率。 LIN 節(jié)點設計 微處理器需要選擇符合 LIN (UAI)的微控制器，因為它決定了系統(tǒng)的硬件設計連接以及軟件開發(fā)環(huán)境等一系列的問題。車窗與車窗升降器主要是機械結構。 LIN 總線協議 LIN協會于 1998年由主要汽車制造商成立，主要目標是定義和實現汽車使用的高品智能車窗升降控制系統(tǒng)的設計 5 質線性總線系統(tǒng)的低成本、開放式標準。如圖 12所示。在 LIN網絡中，由主機任務模塊來決定什么時候在總線上傳輸什么報文幀，而從機任務模塊則提供每一幀需要傳送的數據。 (4)從機節(jié) 點不需石英或陶瓷諧振器可以實現自同步，減少了硬件成本。 LIN總線的出現使人們可以采用更低成本的解決方案來補充汽車高端 CAN總線的不足 [4]。否菏澤學院本科畢業(yè)設計（論文） 4 則，節(jié)點的增加將減少網絡阻抗，會導致環(huán)境條件變差。LIN總線的目標是為現有汽車網絡提供輔助功能。本次車窗控制系統(tǒng)總體框架圖如圖 11 所示。首先對 LIN總線協議進行了研究，制定了相應的 LIN總線協議規(guī)范，然后完成了車窗控制系統(tǒng)軟硬件功能的實現，包括汽車車智能車窗升降控制系統(tǒng)的設計 3 窗防夾系統(tǒng)與溫控車窗舒適系統(tǒng)的實現，改進了車窗控制系統(tǒng)的舒適性和安全性，使得車窗控制系統(tǒng)的設計更加人性化。目前我們的研發(fā)工作還處于向國外學習的階段，但許多與汽車電子技術相關的外國文獻都是講其優(yōu)勢而不講其缺陷。基于以上原因，本設計在溫差控制方面做出了改進，使得車窗系統(tǒng)更人性化和智能化。這樣當車窗上升遇到障礙物 (如頭 、 手等 )時能夠自動后退到底，從而可以有效避免事故的發(fā)生，車窗防夾功能對汽車的安全性能來說是一種十分人性化的設計。根據汽車電子專業(yè)調研公司的數據，去年中國汽車市場車身電子的半導體器件需求量約為 19億美元，而中國本地設計的比例大約在 10％～ 15％之間， 預計未來幾年這一比例將會快速增長。 safety。當前車窗系統(tǒng)正朝著模塊化、智能化、人性化的方向發(fā)展。車窗系統(tǒng)是汽車車身的重要組成部分，大多數消費者都把電動車窗作為不可缺少的舒適功 能，它能使人們更好地保護和駕駛汽車，因此汽車制造商都將其看作一種基本功能。 automobile windows intelligent control。在車身電子中，對半導體需求量排名前三位的應用領域分別是：車載空調，大約占 44％；車窗控制，大約占 22％；車燈控制，大約占 10％，排名第四位的是電動車門控制。在車窗控制系統(tǒng)中，汽車電動車窗具有防夾功能成為系統(tǒng)的必備要求。由此可見，溫度因素是影響駕駛員身體不適、導致安全事故的重要原因之一。國內的汽車公司大多數沒有建立自己的總線網絡技術標準，更多的還是主要開發(fā)支持CAN/LIN的車載設備，配合某種車型的 CAN/LIN網絡使自己的產品支持這種總線通信協議。 本設計旨在提出一種基于 LIN總線技術的汽車車窗智能控制系統(tǒng)，使得該系統(tǒng)具有低功耗、低成本、易于維護和穩(wěn)定性好等優(yōu)點。相對于開發(fā)高速 CAN 網絡所需要的成本， LIN 網絡更加適合用于性能要求不高的舒適網絡，因此在車門，車燈，車窗等部件中，引入了 LIN 總線，這樣既可以滿足系統(tǒng)正常運行的需要，又可以使整個車的成本得以減少。 LIN 總線的技術特點 LIN總線是一種成本低的串行通訊網絡，用來實現汽車中的分布式電子系統(tǒng)控制。 通常情況下，一個 LIN網絡上的節(jié)點數量不應超過 16，最大標示符的數量為 64。在不需要 CAN總線的帶寬和多功能的場合，比如車窗控制系統(tǒng)制動裝置和智能傳感器之間的通訊，使用 LIN總線可以大大