基于LIN總線的換擋指示器設(shè)計探究

陸鑫

摘要：本文筆者針對LIN總線的換擋指示器設(shè)計進行分析研究，文章中簡要分析了LIN總線技術(shù)及其特點，同時針對性提出了利用LIN總線技術(shù)設(shè)計換擋指示器裝置，在其設(shè)計分析分析過程中，主要從系統(tǒng)設(shè)計方案、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計等多個方面，總結(jié)了LIN總線換擋指示器的設(shè)計應(yīng)用。

關(guān)鍵字：LIN總線;換擋;指示器

隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，汽車工藝也隨之變化。現(xiàn)代汽車裝置正在朝向智能化、網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。利用現(xiàn)代電子控制技術(shù)以及信息技術(shù)，能夠在汽車裝置內(nèi)建立電控系統(tǒng)，實現(xiàn)對汽車各部分結(jié)構(gòu)的綜合管控。而在現(xiàn)代汽車設(shè)計中，換擋指示燈裝置是非常關(guān)鍵的裝置，主要起到換擋顯示工作，讓駕駛員了解到汽車行駛的檔位情況，也方便駕駛員進行汽車行駛調(diào)節(jié)，確保汽車裝置的應(yīng)用更加合理。

1. LIN總線技術(shù)及其特點分析

LIN總線技術(shù)是基于CAN總線技術(shù)基礎(chǔ)上的一種A類總線標準技術(shù)，LIN總線在當前汽車工業(yè)行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛。在其具體應(yīng)用過程中，其本身按照相應(yīng)的規(guī)范進行設(shè)計，在其具體應(yīng)用過程中，主要包括網(wǎng)絡(luò)傳輸層、節(jié)點配置、應(yīng)用程序規(guī)范設(shè)計等。

從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)角度分析而言，LIN總線是主從網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中主要包括1個主要網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和15個從節(jié)點共同組成。所以，在其網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過程中其本身不需要仲裁就能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。

而LIN總線技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信也存在一定的優(yōu)勢。在其網(wǎng)絡(luò)通信過程中，選擇微控制器作為SCI接口、同時在硬件基礎(chǔ)上實行網(wǎng)絡(luò)通信的有線串聯(lián)，確保其技術(shù)的應(yīng)用更加積極合理，同時也能夠提升總線網(wǎng)絡(luò)通信效果。提升了網(wǎng)絡(luò)通信長度、也在最大程度上提升了網(wǎng)絡(luò)通信效果。據(jù)相關(guān)專家對LIN總線技術(shù)進行研究表明，LIN總線技術(shù)選擇應(yīng)用單線傳輸方式、 同時經(jīng)過測驗表明，總線網(wǎng)絡(luò)傳輸速率能夠達到20kps左右。

LIN總線的使用也比較靈活，在其技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中，不需要改變節(jié)點的電路器進行網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，所以在其應(yīng)用過程中更加方便，能夠提升總線技術(shù)的應(yīng)用效果，確保傳輸更加合理。

2. LIN總線技術(shù)在汽車裝置中的應(yīng)用現(xiàn)狀探究

LIN總線技術(shù)是一種良好的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，在現(xiàn)代社會中應(yīng)用十分廣泛。尤其是在現(xiàn)代汽車制造中，利用LIN總線技術(shù)的靈活和高速特點，可以建立汽車內(nèi)部可用之網(wǎng)絡(luò)。當前，汽車裝置的很多模塊都在應(yīng)用LIN總線技術(shù)。

如，在智能傳感模塊控制的應(yīng)用。現(xiàn)代汽車核裝置設(shè)計過程中，為了實現(xiàn)自動控制和智能化控制，在汽車各裝置結(jié)構(gòu)中都安裝了傳感模塊。其中主要包括濕度傳感裝置、智能傳感單元等模塊的合理應(yīng)用，都是利用LIN總線技術(shù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)建設(shè)。在實際的技術(shù)應(yīng)用后，利用LIN總線技術(shù)可以完成模擬號量和數(shù)字信號量之間的轉(zhuǎn)換。傳統(tǒng)的汽車內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)為CAN網(wǎng)絡(luò)，而CAN網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點都需要時鐘發(fā)生器或晶體，并且整個CAN網(wǎng)絡(luò)都使用雙線傳輸模式，其整個網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本相對比較高。而在LIN總線技術(shù)的研發(fā)背景下，汽車網(wǎng)絡(luò)工藝開始優(yōu)化，借助LIN總線的技術(shù)優(yōu)勢進行網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。LIN總線技術(shù)在應(yīng)用過程中，采用成本更低的單線實現(xiàn)方案，能夠在一定程度上縮小汽車內(nèi)部控制網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建成本。另外，從汽車網(wǎng)絡(luò)整體的設(shè)計應(yīng)用分析而言，LIN總線出于EMI控制緣由，數(shù)據(jù)速率限速為20Kbps，這從而有助于保持網(wǎng)絡(luò)的可靠性。所以，在現(xiàn)代汽車內(nèi)控制網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，更多的應(yīng)用LIN總線技術(shù)。以下表1為LIN總線技術(shù)與CAN總線技術(shù)的對比分析。

3. LIN總線在換擋指示裝置中具體應(yīng)用

LIN總線在汽車換擋知識裝置設(shè)計中應(yīng)用十分關(guān)鍵，對于汽車換擋指示功能實現(xiàn)非常重要。以下是汽車換擋指示功能的綜合管控效果，確保技術(shù)的應(yīng)用更加合理。在進行換擋指示裝置設(shè)計過程中，主要完成方案設(shè)計和軟硬件綜合設(shè)計等多方面設(shè)計內(nèi)容，確保設(shè)計應(yīng)用合理。以下是對LIN總線汽車換擋設(shè)計的綜合應(yīng)用分析，確保其設(shè)計符合相關(guān)規(guī)定。

（1）方案設(shè)計

在系統(tǒng)設(shè)計過程中，換擋指示器設(shè)計在自動擋手柄位置處，這種設(shè)計方法，主要是為了配合換擋指示裝置完成對系統(tǒng)的綜合設(shè)計。在設(shè)計中要求與換擋手柄作為網(wǎng)關(guān)進行綜合設(shè)計。主要是接收指示器指令。換擋手柄也是LIN總線的主要節(jié)點，同時在節(jié)點接收到信號后應(yīng)該做好對節(jié)點的綜合設(shè)計應(yīng)用，提升了設(shè)計應(yīng)用效果。同時在系統(tǒng)的設(shè)計中，各節(jié)點接收主線發(fā)送到命令，從而實現(xiàn)節(jié)點的綜合設(shè)計效果，確保其設(shè)計應(yīng)用更加合理。按照其總體設(shè)計，還對換擋指示裝置的工作流程進行設(shè)計。

①TCM想換擋手柄發(fā)送知識消息，并對檔位信息進行獲取。

②換擋手柄網(wǎng)絡(luò)節(jié)點將檔位信息發(fā)送到TCM。

③TCM接收到檔位相關(guān)資料信息之后居，換擋手柄的指示燈進行指示燈調(diào)換。以發(fā)光二極管顯示檔位信息。

（2）硬件設(shè)計

LIN總線設(shè)計應(yīng)用非常關(guān)鍵，在總體設(shè)計中，還應(yīng)該完成系統(tǒng)硬件設(shè)計。

①系統(tǒng)硬件設(shè)計過程中，包括換擋指示器的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能硬件設(shè)計，以網(wǎng)絡(luò)傳輸功能為具體要求進行系統(tǒng)的綜合硬件設(shè)計，同時在其設(shè)計研究中，更需要落實好各項設(shè)計管控，通過對硬件設(shè)計研究，實現(xiàn)LIN總線的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。硬件設(shè)計中，主要包括對各項節(jié)點的設(shè)計應(yīng)用。

②系統(tǒng)硬件設(shè)計中包括對發(fā)光二極管功能的設(shè)計應(yīng)用。在整個系統(tǒng)設(shè)計調(diào)整中，針對LIN總線命令接收，并做好對發(fā)光二極管的調(diào)動，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計控制。在整個系統(tǒng)硬件設(shè)計過程中，主要是采用16位單片機作為主控MCU，能夠?qū)崿F(xiàn)電信號的良好轉(zhuǎn)換，同時也實現(xiàn)了高電壓組件的結(jié)合控制，確保技術(shù)應(yīng)用合理。另外，在整個LIN總線設(shè)計過程中，包括LIN物理層的綜合應(yīng)用，采用S12ZVL產(chǎn)品作為系統(tǒng)物理層級的設(shè)計控制，確保其設(shè)計應(yīng)用合理，同時提升設(shè)計效果。要求在系統(tǒng)的硬件設(shè)計中，還完成對ESD保護模塊等綜合設(shè)計應(yīng)用。提升設(shè)計效果。系統(tǒng)為了實現(xiàn)發(fā)光二極管的功能，主要設(shè)計了皮爾斯振蕩器、溫度感應(yīng)裝置、16位定時裝置、BDM/BDC模塊等多項硬件。整個LIN總線采用25MHz總線，內(nèi)存采用閃存和RAM等儲存功能，實現(xiàn)糾錯碼的有效設(shè)計控制，能夠提升硬件設(shè)計效果，確保系統(tǒng)的總體硬件設(shè)計符合標準，確保系統(tǒng)設(shè)計更加合理。

（3）軟件設(shè)計

在LIN總線汽車換擋指示裝置設(shè)計應(yīng)用過程中，要求做好軟件設(shè)計，通過軟件的合理設(shè)計應(yīng)用，最大程度上保障設(shè)計效果。

①針對系統(tǒng)時鐘和定時模塊進行設(shè)計。本次換擋指示裝置的綜合設(shè)計過程中，采用MCU內(nèi)部皮爾斯振蕩裝置進行設(shè)計，同時在設(shè)計中采用振蕩頻率為1MHz的振蕩器裝置十分重要，一定程度上提升設(shè)計效果。要求在軟件設(shè)計完成后，可以實現(xiàn)定時功能[1]。

②LIN總線接收模塊設(shè)計。本次總線設(shè)計中，采用MCU 的SCI接口配合整個鏈路層實現(xiàn)模塊的總體應(yīng)用，在其設(shè)計完成之后，可以作為換擋指示等模塊的綜合系統(tǒng)設(shè)計，確保設(shè)計應(yīng)用更加合理，也能夠按照LIN2.1規(guī)范設(shè)計信息接收模塊[2]。

③電源電壓監(jiān)測模塊的設(shè)計應(yīng)用。在本次換擋指示模塊設(shè)計應(yīng)用過程中，要求指示模塊設(shè)計更加高效，同時在其設(shè)計應(yīng)用過程中，為了確保整個系統(tǒng)使用安全，針對電源電壓監(jiān)測模塊進行了綜合設(shè)計應(yīng)用。其設(shè)計過程中，主要包括利用A/D轉(zhuǎn)換裝置完成對系統(tǒng)的電壓傳感設(shè)計應(yīng)用，實現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的綜合設(shè)計分析，促進其設(shè)計應(yīng)用更加合理，提升LIN總線的應(yīng)用安全[3]。

結(jié)束語：

本文筆者針對LIN總線下的汽車換擋指示器設(shè)計進行分析，文章從總體方案設(shè)計、軟件方案設(shè)計和硬件設(shè)計等角度總結(jié)了LIN總線汽車換擋指示裝置的具體設(shè)計思路，希望能夠?qū)ζ嚀Q擋指示器裝置設(shè)計有所幫助。

參考文獻

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