基于CAN總線的汽車車身控制已經有了廣泛的應用。但隨著車上總線節點的增加以及電子技術向中低檔汽車延伸的發展趨勢，其相對較高的實現成本就成為一種障礙。成本較低的LIN總線應運而生。LIN總線硬件的實現是基于普通的串行通信接口（SCI），甚至在子節點中可以用普通IO口加上定時器進行模擬。LIN的目標應用是不需要CAN的性能、帶寬及復雜性的低端系統，如車門控制模塊、座椅調節、車燈控制和空調系統中傳感器和執行器之間的通信。通常LIN子總線是現有的CAN網絡的擴充，與CAN網絡一起形成汽車的控制網絡。當然，由于其成本較低，也可以獨立用于不是特別復雜的車身控制網絡中。 車燈控制系統對實時性要求不高，但車燈控制模塊連接的傳感器和執行器較多，因此LIN總線非常適用于這一系統的控制?；贚IN總線的車燈控制系統使用LIN總線實現車燈傳感器和控制器之間的通信，其優點是硬件電路簡單、控制層次分明、節點成本低。 車燈系統的結構及控制 目前，大多數汽車燈光的控制都由手動操作完成?？赡軒淼膯栴}是，在夜晚行駛中兩車相會時，燈光弱的汽車給燈光強的汽車會燈，而燈光強的汽車卻不給燈光弱的汽車會燈，從而使燈光弱的汽車受對方遠光照射造成眩目，容易造成交通事故；在白天行駛中，有時要過涵洞或隧道，因里面黑暗需開大燈，但當車通過后，司機有時會忘記關閉大燈行駛。 為了解決這個問題，自動燈光控制系統應運而生，如豐田皇冠的自動燈光控制系統和寶馬530i的車燈自動照明裝置等。整個車燈控制過程實現完全的智能控制，反應靈敏，工作可靠，有效避免了因汽車燈光依賴人工操作而造成的交通事故。 典型的汽車自動燈光系統主要由感光器（即傳感器）、電子控制器（簡稱控制器）和選擇開關三大部分組成。感光器裝在儀表板頂上，光束透過擋風玻璃進入，感光器內的光敏電阻阻值隨著感光強度的變化而變化?？刂破餮b在儀表板內，通過繼電器及晶體管放大電路來控制各燈光電路的工作。選擇開關裝在儀表板上，可以選擇自動模式控制車燈，也可以選擇手動模式控制車燈系統。 根據實際應用需求，制定出以下車燈控制策略：白天時，各種燈光均應熄滅；黃昏時，由于外面的光線昏暗，將尾燈和駐車燈點亮；夜晚時，由于外面的光線更弱，將遠光燈點亮，并將駐車燈熄滅；兩車交會車時，為了避免對方駕駛人員眩目，應使近光燈點亮，此時，尾燈仍亮，會車后，將近光燈熄滅，點亮遠光燈；夜晚模式下，車輛左轉，關遠光燈，開近光燈和左側燈，左轉后，關近光燈和左側燈，開遠光燈，右轉時，控制方法相似。 為了實現這一車燈控制策略，本設計采用如圖1所示的汽車車燈控制系統網絡拓撲結構。 該網絡結構由1個主節點和4個從節點構成（分別為左側前方車燈、右側前方車燈、左側后方車燈和右側后方車燈）。主節點接收來自傳感器和CAN總線的信號，經過一定處理后，發送不同報文幀頭，以實現白天、傍晚、晚上、會車、左轉和右轉各個模式或組合模式下，各從節點車燈的狀態控制。從節點1和從節點2包括遠光燈、近光燈和測向燈，從節點3和從節點4包括尾燈和駐車燈。此外，如果對于主節點發出的報文幀，從節點沒有響應，則主節點上的報錯指示燈點亮，并可以顯示出是哪個從節點發生了故障。 LIN總線簡介 LIN總線是一種低成本的串行通信網絡,用于實現汽車中的分布式電子系統控制。LIN 通信基于SCI（UART）數據格式，僅使用一根12V信號總線，通信速率最高可達20Kbs。通常一個LIN 網絡上節點數目小于12個，總線長度不超過40m。LIN總線采用單主節點多從節點的通信模式，主節點有一個主發送任務和一個從通信任務。從節點只有一個從通信任務，該通信任務分為發送任務和接收任務。一個LIN網絡上的通信總是由主發送任務發起的。主節點發送一個報文頭，該報文頭由同步間隔場、同步場和報文標志符場所組成。相應的，在接受并且濾除報文標識符后，一個從任務被激活并且開始本報文幀的應答傳輸。 作為一種輔助總線，在不需要CAN總線高性能的場合，使用LIN總線可以大大降低成本。 Freescale半導體公司的LIN開發平臺（LIN DEMO）系統提供了完整的軟件和硬件，用戶可以在此平臺上很快的搭建起LIN控制網絡。其中，軟件部分包括了標準的LIN底層驅動軟件。本設計正是利用了Freescale LIN API中的標準LIN底層驅動，在MC68HC908GZ60芯片上實現了車燈控制系統的開發。 Freescale LIN API中提供了許多與LIN總線通信相關的函數，利用這些函數，可以很方便地實現LIN通信。 系統硬件設計 汽車車燈控制系統要求當用戶按下操作按鈕時，車燈能及時地做出相應的響應；同時，當車燈發生故障時，用戶能得到相應的故障信息。該控制系統對實時性要求不是很嚴格，屬于汽車低速通信網絡。因此使用最高傳輸速率為20Kbs的LIN總線對車燈控制，既可以滿足控制要求，又可以降低成本，是非常合適的。 MC68HC908GZ60芯片（48引腳）具有1個ESCI通道、2個定時器通道、1個CAN通道和15個AD轉換通道。LIN通信僅占用了該芯片的ESCI接口用于與LIN收發器相連；一個定時器通道用于確定LIN通信中的定時；還有很多功能和通道可以用于擴展其他用途。選用LIN總線單線物理接口器件MC33399作為LIN收發器，LIN網絡結構如圖2所示。 MC33399收發器支持的傳輸速率為1～20Kbs，提供了正常和睡眠兩種工作模式。INH引腳連接到電源管理芯片的INH引腳，可以控制電源電壓調節器的工作模式，減小睡眠時的功耗。EN引腳由GZ60的PTE2引腳控制，當PTE2=1時，MC33399使能，進入工作模式；當PTE2=0時，MC33399禁能，進入睡眠狀態，從而達到減小功耗的目的。Tx、Rx引腳分別與GZ60的PTE0、PTE1引腳相連，通過該ECU的ESCI模塊來實現LIN總線的收發功能。由于不采用喚醒模式，Wake引腳通過電阻R4接地。其中，只有主節點的LIN引腳需要通過二極管和1kΩ電阻拉高，從節點所需的30kΩ上拉電阻已經集成在MC33399中，所以從節點無須外接上拉電阻，如圖3所示。 由于LIN是單線傳輸協議，總線上傳輸的數據需要一個共同的基準地，所以在連接各個節點時，要保證各個節點電平的共地性，才能使總線正?？煽康赝ㄐ?。 車燈控制系統中的主節點同時也是CANLIN網關，負責將LIN總線數據傳輸到CAN總線上，GZ60的一個CAN通道用來提供與CAN總線的接口。CAN總線收發器選用Freescale公司的MC33388。該收發器支持的最高CAN速率為125Kbs，在睡眠模式下，功耗很小。CAN模塊的硬件電路如圖4所示。 系統的軟件結構 基于LIN總線的車燈控制系統的軟件結構如圖5所示。上電后，各節點控制器對CONFIG、PORT和ESCI模塊進行初始化操作，由于LIN總線通信定時由主節點定義，主節點控制器還需要對T1CH0模塊初始化。主節點控制器監測各個按鍵的狀態，當有按鍵被按下后，主節點判斷該按鍵對應的車燈控制模式，然后向LIN總線發送帶相應標識符場的報文頭（ID∈[10 11 12 13），啟動一次主節點向從節點發送數據的LIN總線通信。等待LIN總線處理該報文幀之后，主節點啟動一次從節點向主節點發送數據的LIN總線通信（ID∈[14 15 16 17），該從節點即為前一次LIN總線通信中，接收到主節點命令的從節點。如果主節點接收到的從節點數據與理論上應該收到的數據不符，主節點上的報錯指示燈點亮，并可以顯示發生故障的從節點號碼。造成從節點故障的原因可能是從節點脫離LIN總線，或者從節點上的執行器發生故障。 應用結果 應用結果表明：LIN總線很好地滿足了汽車車燈控制系統對數據信息傳輸的要求，而且與其他實現方法相比，具有結構簡單、配置靈活、降低成本的優點，完全達到了期望的性能和價格要求。