【正文】 5 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。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)啟動總線診斷主機(jī)任務(wù)后，從節(jié)點(diǎn)的從機(jī)任務(wù)以診斷信息告知主節(jié)點(diǎn)己經(jīng)發(fā)生錯誤 [17]。任何一個車窗當(dāng)輸入信號發(fā)生變化時，先將此信號通過 LIN總線傳輸?shù)狡渌?節(jié)點(diǎn)上，再同步執(zhí)行該輸入信號所要求的動作。這樣， LIN主機(jī)節(jié)點(diǎn)就可以實時地接收 LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)。 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。 程 序 入 口單 片 機(jī) 機(jī) 寄 存 器 初 始化所 有 變 量 初 始 化收 到 中 央 控 制 單 元的 消 息 ？等 待 信 息 診 斷 周 期 到 ，向 總 線 發(fā) 送 主 機(jī) 任 務(wù)的 診 斷 信 息L I N 報 文 發(fā) 送分 析 從 機(jī) 任 務(wù) 的 診 斷信 息車 窗 升 降 驅(qū) 動 函 數(shù)向 中 央 控 制 單 元 發(fā) 送診 斷 結(jié) 果L I N 報 文 接 收NY 圖 33 LIN 從機(jī)程序流程圖 從主機(jī)節(jié)點(diǎn)的軟件流程圖可以得知，當(dāng)信號發(fā)生變化時，主機(jī)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān) LIN報文的發(fā)送， LIN從機(jī)節(jié)點(diǎn)需要實時地進(jìn)行相關(guān)信息報文的發(fā)送。 A/D 轉(zhuǎn)換程序 A/D 轉(zhuǎn)換程序流程圖，指明 A/D 轉(zhuǎn)換程序的結(jié)構(gòu)。 初 始 化是 否 有 按 鍵 按下 ？按 鍵 結(jié) 束 ？顯 示 設(shè) 定 值產(chǎn) 生 P W M 波 匹 配 值輸 出 P W M 波A / D 采 樣顯 示 實 際 輸 出 值設(shè) 定 值 與 輸 出 值 是 否 相 等 ？產(chǎn) 生 新 P W M 波 匹 配 值NYNYYN 圖 34 A/D 轉(zhuǎn)換程序流程圖 智能車窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計 17 首先進(jìn)行程序初始化，判斷按鍵開關(guān)的狀態(tài)，再與 PWM 波值進(jìn)行匹配，將輸出的 PWM 波值轉(zhuǎn)換成電流信號或其他模擬信號，通過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，與設(shè)定值進(jìn)行比較，看是否相等，如此反復(fù)。如圖35 所示。 系統(tǒng)軟件抗干擾設(shè)計 在測控系統(tǒng)中常常存在著 靜電干擾、 電磁干擾、放電和浪涌噪聲等多種形式的干擾。為了使測控系統(tǒng) 可以 長期可靠的運(yùn)行，經(jīng)常采用 屏蔽、 隔離、接地等抗干擾措施來減小干擾對違紀(jì)系統(tǒng)的影響。在提高硬件系統(tǒng)抗干擾能力的同時，軟件抗干擾以其設(shè)計靈活、節(jié)省硬件資源、可靠性好越來越受到人們的重視。本 設(shè)計 針對后者提出了幾種有效的軟件抗干擾方法 [18]。與其他 的 抗干擾技術(shù)相比 較 它采用的是一種亡羊補(bǔ)牢的辦法，即只在其他 的 抗干擾方法失效后采用的一種補(bǔ)救方法?？撮T狗技術(shù) 要實現(xiàn)對 CPU 的監(jiān)控， 就 必須通過兩根信號線和 CPU 進(jìn)行 聯(lián)系。通過前者 CPU 可以 將自身正常工作的狀態(tài)指示信號傳給看門狗，處在監(jiān)視狀態(tài)的看門狗若能夠在 一定 的時間內(nèi)收到有效的喂狗信號，就 可以 確認(rèn)計算機(jī)工作正常，并 且 繼續(xù)監(jiān)視而不 會 發(fā)出控制動作。 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(yùn)行出現(xiàn)了問題，并通過復(fù)位信號線發(fā)出復(fù)位信號重 新 啟 動 CPU。通過不斷 的 檢測程序循環(huán)運(yùn)行時間， 如果 發(fā)現(xiàn)程序循環(huán)時間超過設(shè)定的最大循環(huán)運(yùn)行時間， 就會 認(rèn)為系統(tǒng)陷入 “ 死循環(huán) ” ，需 要 進(jìn)行出錯處理 來 使程序脫離 “ 死循環(huán) ” ，這種技術(shù) 就是 “ 看門狗 ” 技術(shù)。 “ 看門狗 ” 技術(shù)可 以 由硬件實現(xiàn)，也可 以由 軟件實現(xiàn)。則系統(tǒng) 就會 無法定時 “ 喂狗 ” ，硬件看門狗電路 就會 失效。 這次 次車窗控制系統(tǒng)采用了軟件 “ 看門狗 ” 技術(shù) 。本設(shè)計中軟件 “ 看門狗 ” 監(jiān)視原理 為 ：在主程序 M、車窗防夾程序 M溫差控制程序 M2中各設(shè)一運(yùn)行觀測變量。在車窗防夾程序 M1 中通智能車窗升降控制系統(tǒng)的設(shè)計 19 過檢測 M2Watch 的變化情況判定溫差控制程序 M2 運(yùn)行是否正常，在溫差控制程序M2 中檢測主程序 MWatch 的變化情況判定主程序 M 是否正常運(yùn)行，在主程序 M 中通過檢測 M1Watch 的變化情況判別車窗防夾程序 M1 是否正常工作。當(dāng)然，對主程序最大循環(huán)周期、車窗防夾程序 M溫差控制程序 M2 定時周期應(yīng) 該予以全盤合理考慮。在實際 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。細(xì)致周到地分析干擾源，硬件與軟件抗干擾相結(jié)合，完善系統(tǒng)監(jiān)控程序，就可以設(shè)計一套穩(wěn)定可靠、完全可行的單片機(jī)系統(tǒng) [19]。車外溫度傳感器安放在汽車 的 前窗，車內(nèi)溫度傳感器 安放在車內(nèi)中控門鎖附近。車內(nèi) 外 的 溫差一般控制在50℃ 之 內(nèi)，在這個溫度范圍內(nèi)，人體的體溫中樞就 可以 靈活自如地進(jìn)行調(diào)節(jié)， 假如 溫差超過這個界限，身體就會出現(xiàn)不適 的 癥狀。下面對 智能 車窗控制系統(tǒng)進(jìn)行了功能性測試。以左前車窗為實驗對象，先啟動 300ms 延時程序，當(dāng)檢測到時間超過 300ms 時，置左車窗手動上升或下降；當(dāng)檢測到時間沒有 300ms 時，啟動左前車窗自動升降程序，再通過車速傳感器監(jiān)測車速，當(dāng)超過限定車速 Vmax(這里設(shè)定 Vmax=100km/h)時，啟動溫差控制程序，此時通過車內(nèi)外溫度傳感分別測得車內(nèi)外 溫度數(shù)據(jù)，計算出車內(nèi)外溫差，數(shù)據(jù)如表 41 所示。當(dāng)車速超過事先設(shè)定的限定車速 100km/h 時，上升過程中車內(nèi)外溫差在 ℃ (50℃ )時，采用基于車速和溫差的控制算法后，車窗上升速度對比之前時，提高了 ％， 使得車內(nèi)外 溫差較大時，車窗上升時能加快速度；下降過程中車內(nèi)外溫差在 ℃ (50℃ )時，采用了基于車速菏澤學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 和溫差的控制算法后，車窗下降速度對比之前時，降低了 ％，使得車窗能緩慢下降。 在左前車窗自動上升過程中，如果有人的手、頭或其他障礙物擋住了車窗， 通過車窗控制系統(tǒng)的防夾算法，智能判斷車窗是遇到障礙還是升到頂端，然后車窗電機(jī)將停止轉(zhuǎn)動，避免了安全事故的發(fā)生。 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(qiáng)烈 的 推薦使用 LIN 數(shù)據(jù)庫。CANoe 軟件自帶的工具 Vector LIN File Editor 軟件可以用來編輯車窗系統(tǒng)所用到LDF 文件。通過工具的用戶接口，這些信息足夠可以進(jìn)行有限的仿真控制 (例 如選擇仿真節(jié)點(diǎn)，選擇進(jìn)度表 )。另外LDF 文件能被單個部件引用，用于向指定 LIN 網(wǎng)絡(luò)中的一個電子控制單元寫入軟件。但 LDF 文件不能訪問應(yīng)用程序的功能特征 。本次車窗 升降控制 系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩個部分：車窗 LIN 主機(jī)節(jié)點(diǎn) 以及 車窗 LIN 從機(jī)節(jié)點(diǎn)。 首先，主節(jié)點(diǎn)完成微控制器的寄存器初始化 與 變量初始化，然后進(jìn)入自身任務(wù) 的循環(huán)中。此時主節(jié)點(diǎn) 會 立即啟動 LIN 報文幀的發(fā)送， 首 先發(fā)送主機(jī)任務(wù)，然后延時幀內(nèi)響應(yīng)間隔 設(shè)定 的時間后，再啟動從機(jī)任務(wù)發(fā)送。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 會取消這一次發(fā)送，重新啟動新的發(fā)送過程。當(dāng)主節(jié)點(diǎn)啟動總線診斷主機(jī)任務(wù)后，從節(jié)點(diǎn)的從機(jī)任務(wù)以診斷信息告知主節(jié)點(diǎn)己經(jīng)發(fā)生錯誤。任何一個車窗當(dāng)輸入信號發(fā)生變化時，先將此信號通過 LIN 總線傳輸?shù)狡渌?jié)點(diǎn)上，再同步執(zhí)行該輸入信號所要求的動作。這樣，LIN 主機(jī)節(jié)點(diǎn)就可以實時地接收 LIN 從機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)。 LIN 協(xié)議采用了標(biāo)準(zhǔn)的串行通信接口，軟件的實現(xiàn)要嚴(yán)格遵守協(xié)議的規(guī)定 ?，F(xiàn)在 車窗模塊已 經(jīng) 成為汽車標(biāo)準(zhǔn)功能之一。 大 多數(shù)購車者將車窗視為必備的舒適功能，因此汽車 制造商 都將其作為一種基本 的 功能。據(jù)當(dāng)?shù)厥袌鰯?shù)據(jù) 報告 顯示，車窗模塊的 銷售量 近年來大幅 度 攀升， 如今車窗正沿 著模塊化、 人性化 、 智能化 的方向發(fā)展，更高的半導(dǎo)體集成 度是管理汽車 防夾等復(fù)雜功能 實現(xiàn) 的關(guān)鍵， 而且 也滿足了小型、輕量要求。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(yùn)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(diǎn) 非常 重要。此外，在因溫度變化 以及 橡膠密封劑老化造成的多 種 機(jī)械摩擦導(dǎo)致電機(jī)電流變化的苛刻環(huán)境下，半導(dǎo)體解決方案 可以 提供更加出色的保護(hù) 和 診斷管理。相對 CAN總線技術(shù)，LIN總線的 主要 特點(diǎn)就是成本低，可靠性強(qiáng)，簡單 且 實用。在不久的將來，基于 LIN總線的車窗智能 升降 控制系統(tǒng)必 將 會走進(jìn)每一輛汽車，扮演著重要的角色。 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(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～ 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