【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(chē)車(chē)身系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]．汽車(chē)電子． 2021． 22(9)：224～ 226 [10](美 )查普曼．汽車(chē)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(jī)械工業(yè)出版社． 2021： 1～ 24 [13]National Semiconductor． LM335A Data Sheet[R]． 2021： 1～ 14 [14]宿元斌．?dāng)?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(chē)身控制系統(tǒng)研究 [J]．汽車(chē)技術(shù)． 2021(3)： 20～ 24 [16]陳祖爵，王豐華．基于 LIN 總線的汽車(chē)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(chē)門(mén)控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā) [J]．汽車(chē)技術(shù)． 2021(1)：42～ 46 [18]汪淼，周?chē)?guó)祥，常安云．基于 LIN總線的車(chē)身控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]．合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 )． 2021(1)： 93～ 96 [19]鄧英英，王國(guó)業(yè)，傅道鵬．基于 LIN總線的汽車(chē)車(chē)燈控制系統(tǒng) [J]．拖拉機(jī)與農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)． 2021． 4(34)：45～ 47 智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 23 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們知識(shí)運(yùn)用能力的一次全面考核，也是對(duì)我們進(jìn)行科學(xué)研究基本功的訓(xùn)練，培養(yǎng)我們綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)獨(dú)立的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，為以后撰寫(xiě)專業(yè)學(xué)術(shù)論文和工作打下良好的基礎(chǔ)。尤其防夾是車(chē)窗 控制 模塊的重要安全要求，必須保證在車(chē)輛發(fā)生故障 的 情況下仍 然 能正確運(yùn)行，特別是在車(chē)窗升降 過(guò)程中 遭遇的電池故障或熄火狀況，這點(diǎn) 非常 重要。 LIN 協(xié)議采用了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口，軟件的實(shí)現(xiàn)要嚴(yán)格遵守協(xié)議的規(guī)定 。主節(jié)點(diǎn)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(huì)取消這一次發(fā)送，重新啟動(dòng)新的發(fā)送過(guò)程。但 LDF 文件不能訪問(wèn)應(yīng)用程序的功能特征 。 LDF 文件的配置 在開(kāi)發(fā) LIN 網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，盡管 LIN 數(shù)據(jù)庫(kù) 并 不是必須的，但是 CANoe 軟件還是強(qiáng)烈 的 推薦使用 LIN 數(shù)據(jù)庫(kù)。下面對(duì) 智能 車(chē)窗控制系統(tǒng)進(jìn)行了功能性測(cè)試。在實(shí)際 的 應(yīng)用中通常都是幾種抗干擾方法并用，互相補(bǔ)充完善，才 可以 取得較好的抗干擾效果。 這次 次車(chē)窗控制系統(tǒng)采用了軟件 “ 看門(mén)狗 ” 技術(shù) 。 如果 在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)看門(mén)狗得不到喂狗信號(hào)，就 可以 判斷出 CPU 的運(yùn)行出現(xiàn)了問(wèn)題，并通過(guò)復(fù)位信號(hào)線發(fā)出復(fù)位信號(hào)重 新 啟 動(dòng) CPU。本 設(shè)計(jì) 針對(duì)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(jī)程序 LIN 從機(jī)程序流程圖，指明 LIN 從機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的程序流程。主節(jié)點(diǎn)采取邊發(fā)送邊接收的方式，如果接收到的智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15 位與發(fā)送的位不一致，則會(huì)取消這一次發(fā)送，重新啟動(dòng)新的發(fā)送過(guò)程。如圖 31 所示 。 去耦電容有三個(gè)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(kāi)門(mén)關(guān)門(mén)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(guò)供電回路進(jìn)行傳播的通路；三是防止電源攜帶的噪聲對(duì)電路構(gòu)成干擾。 系統(tǒng)硬件抗干擾設(shè)計(jì) 目前汽車(chē)上電子裝備大量增加，而半導(dǎo)體邏輯器件對(duì)于電磁干擾相當(dāng)敏感，車(chē)載電器低電壓、大電流負(fù)載特性使其開(kāi)、關(guān)過(guò)程在供電線路上產(chǎn)生很多干擾，繼電器或電機(jī)等負(fù)載的開(kāi)關(guān)過(guò)程也能產(chǎn)生干擾汽車(chē)電子系統(tǒng)的瞬變電壓，還有一些其他等原因使得車(chē)載電子器件一直處在惡 劣的電磁環(huán)境。 本設(shè)計(jì)采用了智能功率驅(qū)動(dòng)器件 MC33486 控制車(chē)窗電機(jī)，通過(guò)控制加在直流電機(jī)上的電壓方向來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。 但 在本系統(tǒng)中采用智能功率驅(qū)動(dòng)器件控制車(chē)窗電機(jī)，通過(guò)控制加在直流電機(jī)上的電壓方向來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。溫度由 LM335Z采樣來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)模擬信號(hào)經(jīng)過(guò) TLC2543轉(zhuǎn)換后，送入微控器PIC18F25J10進(jìn)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(duì)其進(jìn)行濾波處理。主要有用于自動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)的溫度傳感器、風(fēng)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(mén)鎖控制中的車(chē)速傳感器；用于倒車(chē)控制中的超聲波傳感器或激光傳感器；用于亮度自動(dòng)控制中的光傳感器；用于保持車(chē)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(dāng) U6 中的柵極為低電平而且 U7 的柵極為高電平時(shí)，直流電機(jī)正向轉(zhuǎn)動(dòng)，車(chē)窗上升；反之，當(dāng) U6 中的柵極為高電平而且 U7 的柵極為低電平時(shí)，直流電機(jī)反向轉(zhuǎn)動(dòng)，車(chē)窗下降，這樣就可以完成永磁直流電機(jī)的正反相控制要求?，F(xiàn)在采用的功率步進(jìn)電動(dòng)機(jī)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(shí)候起保護(hù)作用。 PIC18F25J10單片機(jī)提供了工業(yè)級(jí)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(yán)酷的車(chē)內(nèi)運(yùn)行環(huán)境。 車(chē)窗控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 車(chē)窗控制系統(tǒng)主要是由車(chē)窗、車(chē)窗電機(jī)模塊、車(chē)窗升降器、控制開(kāi)關(guān)以及相關(guān)的電子電路模塊等裝置組成。在車(chē)窗 LIN網(wǎng)絡(luò)中，主節(jié)點(diǎn)的主要功能是用來(lái)采集車(chē)窗升降 信號(hào)和溫度傳感器信號(hào)，同時(shí)控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)起；從節(jié)點(diǎn)的主要功能是來(lái)通過(guò)判斷由主節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的控制信息和本身所采集的狀態(tài)，控制相應(yīng)的車(chē)窗電機(jī)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(gè) LIN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量不應(yīng)超過(guò) 16，最大標(biāo)示符的數(shù)量為 64。相對(duì)于開(kāi)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(chē)門(mén)，車(chē)燈，車(chē)窗等部件中，引入了 LIN 總線，這樣既可以滿足系統(tǒng)正常運(yùn)行的需要，又可以使整個(gè)車(chē)的成本得以減少。國(guó)內(nèi)的汽車(chē)公司大多數(shù)沒(méi)有建立自己的總線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，更多的還是主要開(kāi)發(fā)支持CAN/LIN的車(chē)載設(shè)備，配合某種車(chē)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(chē)窗控制系統(tǒng)中，汽車(chē)電動(dòng)車(chē)窗具有防夾功能成為系統(tǒng)的必備要求。 automobile windows intelligent control。當(dāng)前車(chē)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(chē)電子專業(yè)調(diào)研公司的數(shù)據(jù)，去年中國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)車(chē)身電子的半導(dǎo)體器件需求量約為 19億美元，而中國(guó)本地設(shè)計(jì)的比例大約在 10％～ 15％之間， 預(yù)計(jì)未來(lái)幾年這一比例將會(huì)快速增長(zhǎng)。基于以上原因，本設(shè)計(jì)在溫差控制方面做出了改進(jìn)，使得車(chē)窗系統(tǒng)更人性化和智能化。首先對(duì) LIN總線協(xié)議進(jìn)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(chē)窗控制系統(tǒng)軟硬件功能的實(shí)現(xiàn)，包括汽車(chē)車(chē)智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 3 窗防夾系統(tǒng)與溫控車(chē)窗舒適系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，改進(jìn)了車(chē)窗控制系統(tǒng)的舒適性和安全性，使得車(chē)窗控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更加人性化。LIN總線的目標(biāo)是為現(xiàn)有汽車(chē)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(lái)補(bǔ)充汽車(chē)高端 CAN總線的不足 [4]。在 LIN網(wǎng)絡(luò)中，由主機(jī)任務(wù)模塊來(lái)決定什么時(shí)候在總線上傳輸什么報(bào)文幀，而從機(jī)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(huì)于 1998年由主要汽車(chē)制造商成立，主要目標(biāo)是定義和實(shí)現(xiàn)汽車(chē)使用的高品智能車(chē)窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 5 質(zhì)線性總線系統(tǒng)的低成本、開(kāi)放式標(biāo)準(zhǔn)。 LIN 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì) 微處理器需要選擇符合 LIN (UAI)的微控制器，因?yàn)樗鼪Q定了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)連接以及軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境等一系列的問(wèn)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(qiáng)型異步收發(fā)器可以用硬件完成 LIN報(bào)文幀的同步間隔場(chǎng)接收，并以中斷的方式告知單片機(jī)開(kāi)始接收總線的數(shù)據(jù)。這樣設(shè)計(jì)的輸出電壓就是一個(gè)抗干擾能力很強(qiáng)的電源供應(yīng)了。但增大轉(zhuǎn)矩和快速運(yùn)行存在一定矛盾，高性能和低成本存在矛盾，因此實(shí)際選用時(shí)，必須考慮全面。 電流最大達(dá)到 10A，直流輸入電壓范圍是 8～ 28V，而且當(dāng)電壓高于 28 V 時(shí)有過(guò)壓保護(hù)功能。車(chē)窗下降過(guò)程、上升過(guò)程、上升遇到阻力過(guò)程中經(jīng)過(guò)電機(jī)的電流都呈規(guī)律性的變化，而這些電流變化都可以通過(guò)電流采樣實(shí)時(shí)的反映到單片機(jī)中 [11]。 圖 24 溫度傳感 器模塊電路 因?yàn)樾枰瑫r(shí)測(cè)得車(chē)內(nèi)外溫度，所以需要兩路溫度傳感器模塊，但為了測(cè)量的精確性和減少誤差，所以車(chē)內(nèi)外采用了同一組溫度傳感器模塊。 菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(gè)時(shí)鐘信號(hào)從 I/O口依次進(jìn)入，隨著時(shí)鐘信號(hào)的加入，控制字從 DINPUT在時(shí)鐘信號(hào)的上升沿輸入，同時(shí)輸出上一周期的數(shù)據(jù)從 DOUPUT輸出，前 4個(gè)時(shí)鐘信號(hào)決定了通道號(hào)的選擇，然后繼續(xù)采樣，到第 12個(gè)時(shí)鐘的下降沿， EOC變低，TLC2543則自動(dòng)完成采樣的模擬量的 A/D轉(zhuǎn)化，然后 進(jìn)入新的工作周期。本論文的車(chē)窗防夾控制模塊的設(shè)計(jì)采用了飛思卡爾公司的智能功率驅(qū)動(dòng)器件 MC33486，通過(guò)監(jiān)測(cè)車(chē)窗運(yùn)行中永磁直流電機(jī)的電流變化來(lái)實(shí)現(xiàn)防夾功能。 （ 3） 延時(shí)按控窗鍵 (按鍵時(shí)間大于 300ms)，車(chē)窗上升或下降，上升或下降過(guò)程中釋放按鍵車(chē)窗即停 。如果駕駛員在高速行駛時(shí)，此時(shí)按下車(chē)窗升降開(kāi)關(guān)，車(chē)速傳感器將數(shù)據(jù)傳到微控制器上，檢測(cè)到行車(chē)速度超過(guò)限定車(chē)速 Vmax，則在駕駛員高速駕駛的途中通過(guò)溫度傳感器測(cè)得車(chē)內(nèi)外溫度，并通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換電路將溫度數(shù)據(jù)傳到微控制器，通過(guò)新的車(chē)窗控 制算法控制車(chē)窗電機(jī)實(shí)現(xiàn)車(chē)窗升降器的智能升降，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)車(chē)窗升降的快慢。旁路電容是為本地器件提供能量的儲(chǔ)能器件，它能使穩(wěn)壓器的輸出均勻化， 降低負(fù)載需求。 在分電路設(shè)計(jì)和論證中，首先給出了車(chē)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(bào)文的通訊機(jī)制和 LIN協(xié)議規(guī)范中的錯(cuò)誤類(lèi)型。在車(chē)窗控制方案中，如