關(guān)于車窗系統(tǒng)的硬件開發(fā)方案

現(xiàn)在國產(chǎn)汽車的電氣控制系統(tǒng)大都數(shù)由多個(gè)繼電器和繁重的保護(hù)電路組成，每一路信號(hào)都通過保護(hù)電路由導(dǎo)線連接到繼電器上，再由繼電器傳到電控單元(ECU)進(jìn)行控制。由于信號(hào)數(shù)量較多，從而需要很多成捆的導(dǎo)線，如果需要增加其他功能，整個(gè)線路都要重新改動(dòng)。這樣一來，就出現(xiàn)了如下幾個(gè)問題。

①眾多線路難以分辨給維護(hù)帶來很大困難；

②成捆導(dǎo)線容易產(chǎn)生信號(hào)問的相互干擾；

③眾多的導(dǎo)線及大型的繼電器和保護(hù)電器必然會(huì)加大車身的重量成為改善汽車動(dòng)態(tài)性能而不可忽視的障礙。

特別是越來越多的先進(jìn)通信設(shè)備進(jìn)入車內(nèi)以后，車內(nèi)需要檢測和控制的信號(hào)就更多了，并且信號(hào)間相互聯(lián)系也比以前多得多了。這樣就使得上述問題變得更加嚴(yán)重?，F(xiàn)場總線的出現(xiàn)很好地解決了汽車的上述問題，現(xiàn)場總線是不同的節(jié)點(diǎn)(如微機(jī)、設(shè)備等)之間的通信鏈路，它僅用數(shù)量極少的導(dǎo)線就能實(shí)現(xiàn)多路信號(hào)的實(shí)時(shí)傳輸。它的特點(diǎn)是多個(gè)節(jié)點(diǎn)共用一個(gè)傳輸線路，按照總線協(xié)議的規(guī)定來進(jìn)行各種信號(hào)的有效傳輸。這一次小編主要介紹利用LIN總線將四個(gè)車窗節(jié)點(diǎn)連接起來，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖一所示：

其中主要包括各功能模塊的電路連接方式。功能模塊包括：電源模塊、微控制器MCU、LIN通信模塊、直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊、A/D采樣模塊。

為滿足車身通信網(wǎng)絡(luò)中各芯片的電壓需要，網(wǎng)絡(luò)中共用到了兩種電源：12V、5V。其中12V的電壓主要是為電機(jī)驅(qū)動(dòng)供電，電路中直接使用汽車自備的蓄電池供電；5V電壓是給電路中的其它芯片供電。其電路如圖二所示：圖中二極管D1起反向保護(hù)的作用，電容濾除高頻和低頻干擾。V12為蓄電池電源，VCC為5V電源。

微控制器MCU是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分，它的選擇決定了系統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境以及硬件連接方式等一系列的問題。無疑，MCU的選擇是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最關(guān)鍵的一步。在綜合考慮到汽車本身惡劣的環(huán)境以及性價(jià)比，一般選擇具有汽車級(jí)溫度范圍且價(jià)格低廉的MICROCHIP公司的PIC系列單片機(jī)。Microchip公司是第一個(gè)在8位單片機(jī)結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)精簡指令集的廠家，并采用了程序和數(shù)據(jù)空間完全分離的哈佛總線結(jié)構(gòu)。這種體系結(jié)構(gòu)大大降低了PIC單片機(jī)的總體成本，同時(shí)提高了運(yùn)行效率。