【正文】 信息與管理工程版， 2021． 30(3)： 415～ 419 [7]Gao Hongwei， Tong Weiming． Research on vehicle LIN bus frame transmission and realtime property[J]． Proceedings of the 2021 International Conference on Communications in Computing，CIC 2021(5)： 103～ 107 [8]Ross M． Foster． LIN kits for PIC18 Micro controllers[M]． Microchip Corporation， 2021： 56～ 62 [9]袁文燕，遲瑞娟，胡桂蘭．基于 LIN總線的汽車車身系統(tǒng)的設(shè)計 [J]．汽車電子． 2021． 22(9)：224～ 226 [10](美 )查普曼．汽車電器與電子原理 [M]．北京：高等教育出版社． 2021： 7～ 23 [11]Motorola． MC33486 Technical Data[DB]， Motorola． 2021： 1～ 7 [12]程德福．傳感器原理及應(yīng)用 [M]．北京：機械工業(yè)出版社． 2021： 1～ 24 [13]National Semiconductor． LM335A Data Sheet[R]． 2021： 1～ 14 [14]宿元斌．數(shù)字溫度傳感器 LM83及其應(yīng)用 [J]．儀表技術(shù)． 2021(4)： 73～ 75 [15]毛春升，鐘紹華，陳永東．基于 LIN總線的車身控制系統(tǒng)研究 [J]．汽車技術(shù)． 2021(3)： 20～ 24 [16]陳祖爵，王豐華．基于 LIN 總線的汽車溫控舒適系統(tǒng)的研制 [J]．儀表技術(shù)與傳感 器， 2021(2)：18～ 21 [17]王旭芳，鄭太雄，程安字，等．基于 CAN/LIN總線的車門控制系統(tǒng)開發(fā) [J]．汽車技術(shù)． 2021(1)：42～ 46 [18]汪淼，周國祥，常安云．基于 LIN總線的車身控制系統(tǒng)設(shè)計 [J]．合肥工業(yè)大學學報 (自然科學版 )． 2021(1)： 93～ 96 [19]鄧英英，王國業(yè)，傅道鵬．基于 LIN總線的汽車車燈控制系統(tǒng) [J]．拖拉機與農(nóng)用運輸車． 2021． 4(34)：45～ 47 智能車窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計 23 致謝 畢業(yè)設(shè)計是對我們知識運用能力的一次全面考核，也是對我們進行科學研究基本功的訓練，培養(yǎng)我們綜合運用所學知識獨立的分析問題和解決問題的能力，為以后撰寫專業(yè)學術(shù)論文和工作打下良好的基礎(chǔ)。尤其防夾是車窗 控制 模塊的重要安全要求，必須保證在車輛發(fā)生故障 的 情況下仍 然 能正確運行，特別是在車窗升降 過程中 遭遇的電池故障或熄火狀況，這點 非常 重要。 LIN 協(xié)議采用了標準的串行通信接口，軟件的實現(xiàn)要嚴格遵守協(xié)議的規(guī)定 。主節(jié)點采取邊發(fā)送邊接收的方式， 假如 接收到的位 和 發(fā)送的位不一致， 就 會取消這一次發(fā)送，重新啟動新的發(fā)送過程。但 LDF 文件不能訪問應(yīng)用程序的功能特征 。 LDF 文件的配置 在開發(fā) LIN 網(wǎng)絡(luò)的時候，盡管 LIN 數(shù)據(jù)庫 并 不是必須的，但是 CANoe 軟件還是強烈 的 推薦使用 LIN 數(shù)據(jù)庫。下面對 智能 車窗控制系統(tǒng)進行了功能性測試。在實際 的 應(yīng)用中通常都是幾種抗干擾方法并用，互相補充完善，才 可以 取得較好的抗干擾效果。 這次 次車窗控制系統(tǒng)采用了軟件 “ 看門狗 ” 技術(shù) 。 如果 在規(guī)定的時間內(nèi)看門狗得不到喂狗信號，就 可以 判斷出 CPU 的運行出現(xiàn)了問題，并通過復位信號線發(fā)出復位信號重 新 啟 動 CPU。本 設(shè)計 針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法 [18]。如圖35 所示。 LIN 從機程序 LIN 從機程序流程圖，指明 LIN 從機系統(tǒng)數(shù)據(jù)的程序流程。主節(jié)點采取邊發(fā)送邊接收的方式，如果接收到的智能車窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計 15 位與發(fā)送的位不一致，則會取消這一次發(fā)送，重新啟動新的發(fā)送過程。如圖 31 所示 。 去耦電容有三個作用：一方面是本集成電路的蓄能電容，提供和吸收該集成電路開門關(guān)門瞬間的充放電能；二是濾除該器件產(chǎn)生的高頻噪聲，切斷其通過供電回路進行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對電路構(gòu)成干擾。 系統(tǒng)硬件抗干擾設(shè)計 目前汽車上電子裝備大量增加，而半導體邏輯器件對于電磁干擾相當敏感，車載電器低電壓、大電流負載特性使其開、關(guān)過程在供電線路上產(chǎn)生很多干擾，繼電器或電機等負載的開關(guān)過程也能產(chǎn)生干擾汽車電子系統(tǒng)的瞬變電壓，還有一些其他等原因使得車載電子器件一直處在惡 劣的電磁環(huán)境。 本設(shè)計采用了智能功率驅(qū)動器件 MC33486 控制車窗電機，通過控制加在直流電機上的電壓方向來控制電機的轉(zhuǎn)動方向。 但 在本系統(tǒng)中采用智能功率驅(qū)動器件控制車窗電機，通過控制加在直流電機上的電壓方向來控制電機的轉(zhuǎn)動方向。溫度由 LM335Z采樣來的標準模擬信號經(jīng)過 TLC2543轉(zhuǎn)換后，送入微控器PIC18F25J10進行下列處理：有效數(shù)據(jù)檢查、數(shù)字濾波等。 (3)采集溫度數(shù)據(jù)，并對其進行濾波處理。主要有用于自動空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、風量傳感器、濕度傳感器、日照傳感器等；用于安全氣囊系統(tǒng)中的加速度傳感器；用于門鎖控制中的車速傳感器；用于倒車控制中的超聲波傳感器或激光傳感器；用于亮度自動控制中的光傳感器；用于保持車距的距離傳感器；用于消除駕駛員盲區(qū)的圖像傳感器等 [12]。當 U6 中的柵極為低電平而且 U7 的柵極為高電平時，直流電機正向轉(zhuǎn)動，車窗上升；反之，當 U6 中的柵極為高電平而且 U7 的柵極為低電平時，直流電機反向轉(zhuǎn)動，車窗下降，這樣就可以完成永磁直流電機的正反相控制要求?，F(xiàn)在采用的功率步進電動機有 3 相、 4 相、 5相和 6 相等。如圖 22所示。雖然是蓄電池，但仍難以保證其穩(wěn)定輸出。 D4則是 27V的瞬態(tài)電壓抑制二極管，同為可選器件，能夠在電源瞬變的時候起保護作用。 PIC18F25J10單片機提供了工業(yè)級的制造工藝和流片工藝保證，而且成本較低，因此能夠適用于嚴酷的車內(nèi)運行環(huán)境。 車窗控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計 車窗控制系統(tǒng)主要是由車窗、車窗電機模塊、車窗升降器、控制開關(guān)以及相關(guān)的電子電路模塊等裝置組成。在車窗 LIN網(wǎng)絡(luò)中，主節(jié)點的主要功能是用來采集車窗升降 信號和溫度傳感器信號，同時控制整個網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)起；從節(jié)點的主要功能是來通過判斷由主節(jié)點發(fā)來的控制信息和本身所采集的狀態(tài)，控制相應(yīng)的車窗電機工作。 (3)基于通用的 UART接口，幾乎所有微控制器都具備 LIN必需的硬件。 通常情況下，一個 LIN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點數(shù)量不應(yīng)超過 16，最大標示符的數(shù)量為 64。相對于開發(fā)高速 CAN 網(wǎng)絡(luò)所需要的成本， LIN 網(wǎng)絡(luò)更加適合用于性能要求不高的舒適網(wǎng)絡(luò)，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。國內(nèi)的汽車公司大多數(shù)沒有建立自己的總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標準，更多的還是主要開發(fā)支持CAN/LIN的車載設(shè)備，配合某種車型的 CAN/LIN網(wǎng)絡(luò)使自己的產(chǎn)品支持這種總線通信協(xié)議。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。 automobile windows intelligent control。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。根據(jù)汽車電子專業(yè)調(diào)研公司的數(shù)據(jù)，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(shè)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?；谝陨显?，本設(shè)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。首先對 LIN總線協(xié)議進行了研究，制定了相應(yīng)的 LIN總線協(xié)議規(guī)范，然后完成了車窗控制系統(tǒng)軟硬件功能的實現(xiàn)，包括汽車車智能車窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計 3 窗防夾系統(tǒng)與溫控車窗舒適系統(tǒng)的實現(xiàn)，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(shè)計更加人性化。LIN總線的目標是為現(xiàn)有汽車網(wǎng)絡(luò)提供輔助功能。 LIN總線的出現(xiàn)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]。在 LIN網(wǎng)絡(luò)中，由主機任務(wù)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(wù)模塊則提供每一幀需要傳送的數(shù)據(jù)。 LIN 總線協(xié)議 LIN協(xié)會于 1998年由主要汽車制造商成立，主要目標是定義和實現(xiàn)汽車使用的高品智能車窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計 5 質(zhì)線性總線系統(tǒng)的低成本、開放式標準。 LIN 節(jié)點設(shè)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(shè)計連接以及軟件開發(fā)環(huán)境等一系列的問題。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(nèi)工作。 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(shù)據(jù)。這樣設(shè)計的輸出電壓就是一個抗干擾能力很強的電源供應(yīng)了。但增大轉(zhuǎn)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。 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。車窗下降過程、上升過程、上升遇到阻力過程中經(jīng)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]。 圖 24 溫度傳感 器模塊電路 因為需要同時測得車內(nèi)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(nèi)外采用了同一組溫度傳感器模塊。 菏澤學院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 圖 25 A/D 轉(zhuǎn)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(shù)據(jù)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(zhuǎn)化，然后 進入新的工作周期。本論文的車窗防夾控制模塊的設(shè)計采用了飛思卡爾公司的智能功率驅(qū)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(xiàn)防夾功能。 （ 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 。如果駕駛員在高速行駛時，此時按下車窗升降開關(guān)，車速傳感器將數(shù)據(jù)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(nèi)外溫度，并通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路將溫度數(shù)據(jù)傳到微控制器，通過新的車窗控 制算法控制車窗電機實現(xiàn)車窗升降器的智能升降，從而實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)車窗升降的快慢。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。 在分電路設(shè)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(xié)議中的一些基本概念，報文的通訊機制和 LIN協(xié)議規(guī)范中的錯誤類型。在車窗控制方案中，如