基于LIN总线的车灯在线诊断系统设计与实现

　　1 引言

　　汽车总线技术是现场总线的应用之一，最初现场总线只用于工业控制。所谓现场总线是应用在生产最底层的一种总线型拓扑网络。汽车车身控制网络目前要解决的问题就是建立一个统一、低成本的低端通讯网络标准，LIN作为CAN的辅助总线而存在，实现车身控制网络的层次化，以更低的成本实现车身控制网络。 LIN总线的目标就是定位于车身网络模块节点间的低端通讯，与CAN相比，由于LIN采用了低成本硬件的从节点，从而降低了硬件平台的成本。另外，LIN 完全可以满足大多数低端应用对象对传输速率的要求。所以UN以较低的成本实现了开关器件间的网络通讯，有效支持了汽车应用中分布式机械电子节点的控制。

　　2 硬件电路设计

　　2.1 系统设计思想

　　LIN从节点对总节点发出的控制信号进行处理，并对车灯驱动电路状态进行测量。当从节点接收到报文信息后，对车灯发出相应的控制信号，并分析各灯的状态，若发生故障，则生成一个数据信息发送到总节点。LIN从节点在检测到总节点发送的信号后，先通过报文帧进行识别，看其是否属于自己的报文信息。若属于则首先判断报文是不是查询信息，如果是，则返回一个响应信息，如果是控制信息，则对相应的车灯进行控制，并对该车灯驱动电路上的测量点电位进行测量和进行处理。看其是否发生故障。若发生故障，则通过LIN总线发送信息给总节点。图l示出LIN节点的硬件电路设计。　　

　　2.2 器件介绍

　　基本的LIN节点电路主要包括MCU、LIN收发器、电源模块和车灯驱动电路。

　　2.2.1 MCU控制单元

　　设计中MCU选用MC68HC908QL4。它集成了一个从LIN接口控制模块SLIC (Slave LIN Interface Controller)，在一般情况下，SUC可作为SCI端口使用。该器件的主要特点是：

　　具有独立的LIN报文标识符，8 B报文缓存区;

　　自动调整波特率，帧同步;

　　自动处理和纠正UN同步间隔(SYNCH BREAK)和同步场(SYNCH BYTE);

　　没有错误的LIN信息最多产生两个中断;

　　完整的LIN错误检测和报告;

　　高速LIN达到83.33 Kb/s～120 Kb/s;

　　增强型检测及其包括ID的产生。

　　只要按模块的需要设置相应的寄存器，就可以自动按照LIN总线协议进行和发送数据。这相对于SLIC模块的单片机而言，则降低了软件开发上的难度。MCU模块的连接如图2所示。　　

　　2.2.2 LIN收发器

　　选用TJAl020作为LIN收发器，TJAl020是LIN主/从协议控制器和LIN物理总线之间的接口，主要用作于车辆副网络。其波特率为 2.4～20 Kb/s。控制器在TXD管脚输入的发送数据流通过LIN收发器转换成LIN总线信号，并由收发器控制转换速率和波形，减少极低的电磁发射(EME)。LIN总线的输出管脚通过一个内部终端电阻拉成高电平。收发器在LIN总线的输入管脚检测数据流并通过管脚RXD发送到微控制器。 TJAl020的主要特点是：