CN101384119B - 一种基于can与lin总线的汽车外部灯控制器 - Google Patents

一种基于can与lin总线的汽车外部灯控制器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种基于CAN与LIN总线的汽车外部灯控制器，包括用于进行CAN总线协议转换的总线收发器、进行LIN总线协议转换的总线收发器、阳光传感器、稳压器，主控制单元、驱动单元及三极管过流保护电路。该发明采用了基于CAN与LIN总线的控制策略，既能集成控制汽车外部灯，又能适当地减少线束，并使汽车外部灯的故障也能被存储并读取，并跟整车其它节点更好的配合，增强了整车的稳定性。

Description

一种基于CAN与LIN总线的汽车外部灯控制器
技术领域
本发明涉及汽车外部灯控制技术领域，具体涉及一种基于CAN与LIN总线的汽车外部灯控制器。
背景技术
目前大部分汽车实现了外部灯等负载的集成化电子控制，但是大多使用开关来直接控制，导致线束繁多、检修困难。
CAN(Controller Area Network的缩写)局域控制网，为串行通信协议，能有效的支持具有很高安全等级的分布实时控制。CAN最初是由德国Bosch公司在80年代开发的，现已由国际标准化组织和其它标准化组织进行了标准化(ISO11898，SAEJ1939)，CAN总线的应用范围很广，从高速的网络到低价位的多路配线都可以使用CAN。在汽车电子行业里，使用CAN连接譬如动力系统、车身系统、舒适系统等，其传输速率最高可达1Mbps。
LIN总线是一种低成本的串行通信网络，LIN提升了系统结构的灵活性，有助于车辆获得更好的性能并降低成本。
现有技术也有的车使用了CAN和LIN总线来完全控制汽车外部灯，例如申请号为200610151210.6的中国专利文献公开了一种基于LIN总线的汽车车灯控制系统，该控制系统包括主控芯片、CAN总线接口电路、CAN总线、LIN总线接口芯片以及LIN总线，LIN总线再主控制器以及各灯组的控制器。申请号为200710144519.7的中国专利文献公开了基于LIN总线网络的车灯控制系统及其控制方法，其包括主控微处理器电路、从控微处理器电路、LIN总线接口电路以及从LIN总线接口电路，利用LIN总线的接口电路实现微处理器电路对各个车灯的控制。
现有技术的基于LIN总线和CAN总线的车灯控制器，利用了大量的CAN、LIN转换的控制器，电路结构复杂，所采用的部件较多，因此大大增加了成本；并且现有技术的车灯控制器，不能对外部灯的故障进行存储和读取，不利于检修。
发明内容
本发明的目的是在原来的汽车外部灯控制器基础上进行改进，采用了基于CAN与LIN总线的控制策略，既能集成控制汽车外部灯，又能适当地减少线束，并使汽车外部灯的故障也能被存储并读取，并跟整车其它节点更好的配合，增强了整车的稳定性。
为实现上述目的，提供一种基于CAN与LIN总线的汽车外部灯控制器，包括用于进行CAN总线协议转换的总线收发器、进行LIN总线协议转换的总线收发器、阳光传感器、稳压器，主控制单元、驱动单元及三极管过流保护电路。
本发明的汽车外部灯控制器，通过LIN总线收发器和CAN总线收发器直接与主控制单元进行指令的接收与传送，利用主控制单元实现外部各组车灯的控制。整个电路结构所采用的电子元器件数量少，线束数量也随之减少。
附图说明
图1为基于CAN与LIN总线的汽车外部灯控制系统的结构框图。
具体实施方式
如图1所示，汽车外部灯控制器主要由CAN总线收发器1、LIN总线收发器2、阳光传感器5、稳压器3、主控制单元6、驱动单元9、电磁阀8及三极管过流保护电路7组成。所述主控制单元6采用ST72561AR单片机；所述CAN收发器1采用PHILIPS的TJA1040芯片，进行CAN报文的接收与发送；所述LIN收发器2采用PHILIPS的TJA1020芯片，进行LIN信号的接收与发送；所述稳压器3采用L4987C芯片，对电源进行转换，为主控制单元提供其所需的5V电源。所述驱动单元9采用V23084-C2001-A303继电器电路。
所述CAN收发器TJA1040通过其上的CAN_H、CAN_L PIN与主控制单元连接；所述LIN收发器TJA1020通过其上的LINPIN与主控制单元连接；所述稳压器L4987C通过其上的Vout PIN与主控制单元连接，为其提供5V电源，并通过INHIBIT(控制)PIN与主控制单元连接，以实现reset(复位)功能；灯光组合开关信号输入通过PIN与主控制单元连接；所述驱动单元通过三极管与主控制单元连接。
利用本发明所述汽车外部灯控制器，主控制单元获得稳压器提供的5V电源后开始工作。主控制单元采集本地各控制开关4的状态，据此产生控制指令，输出给驱动单元或三极管过流保护电路，以控制汽车外部灯。另外，主控制单元也能根据采集到的阳光传感器发来的LIN信息，从而产生控制指令，输出给驱动单元或三极管过流保护电路，以实现自动亮灯。同时主控制芯片将此信息通过CAN总线发送给CAN收发器，CAN收发器将这些报文传给其他节点(如仪表等)。如果汽车外部灯出现故障，则主控制单元将故障信息转换为CAN报文，通过CAN网络发送给CAN总线收发器，以便与整车其它节点进行系统的配合，同时将故障信息存储于主控制单元的FLASH(内存)中，连接诊断仪后，即可读取到故障信息。
汽车上的电压范围一般为9～16V，稳压器L4987C能将此电压转换为5V电压，从而为主控制单元的工作提供稳定电源。其可抗40V的尖峰电压，具有低电压、过温检测及保护的优点。
所述LIN总线收发器TJA1020是PHILIPS公司提供的，具有低功耗管理模式，它在睡眠模式中几乎不消耗电流，并在错误模式中减少功率消耗。具有过热保护装置，安全可靠。
所述CAN总线收发器TJA1040是PHILIPS公司提供的，支持CAN2.0高速信号传输，电磁干扰很少，具有过热保护装置，安全可靠。
所述主控制单元ST72561AR，是一款8位MCU，内含FLASH及LINSCI、ACTIVE CAN，含时钟、复位、中断管理功能，48个I/O端口，内置高精度振荡器，可用软件调节，双速启动模式，此单片机低功耗。很适合在汽车电子模块中使用，满足节省能源、降低整车电流的要求。
所述电机驱动单元V23084-C2001-A303是一款双胞胎继电器，价格相对高边开关要便宜，工作电压为12V，在汽车上被大量使用。

Claims (7)

1.基于CAN与LIN总线的汽车外部灯控制器，其特征在于：包括用于进行CAN总线协议转换的总线收发器、进行LIN总线协议转换的总线收发器、阳光传感器、稳压器，主控制单元、驱动单元及三极管过流保护电路；所述CAN收发器通过其上的CAN_H、CAN_LPIN与主控制单元连接；所述LIN收发器通过其上的LIN PIN与主控制单元连接；所述稳压器通过其上的Vout PIN与主控制单元连接，为其提供5V电源，并通过INHIBIT PIN与主控制单元连接，以实现复位功能，灯光组合开关信号输入通过PIN与主控制单元连接；所述驱动单元通过三极管与主控制单元连接。
2.如权利要求1所述的汽车外部灯控制器，其特征在于：其中所述CAN收发器采用PHILIPS的TJA1040芯片，进行CAN报文的接收与发送；所述LIN收发器采用PHILIPS的TJA1020芯片，进行LIN信号的接收与发送。
3.如权利要求2所述的汽车外部灯控制器，其特征在于：其中灯光组合开关信号直接输入到主控制单元中。
4.如权利要求3所述的汽车外部灯控制器，其特征在于：其中，主控制单元采集本地各控制开关的状态，据此产生控制指令，输出给驱动单元或三极管过流保护电路，以控制汽车外部灯。
5.如权利要求1所述的汽车外部灯控制器，其特征在于：主控制单元根据采集到的阳光传感器发来的LIN信息，从而产生控制指令，输出给驱动单元或三极管过流保护电路，以实现自动亮灯。
6.如权利要求2所述的汽车外部灯控制器，其特征在于：当发现故障时，主控制单元将故障信息转换为CAN报文，通过CAN网络发送给CAN总线收发器，以便与整车其它节点进行系统的配合，同时将故障信息存储于主控制单元的FLASH中，连接诊断仪后，即读取到故障信息。
7.如上述任意一项权利要求所述的汽车外部灯控制器，其特征在于：其中所述主控制单元采用ST72561AR单片机；所述稳压器采用L4987C芯片；所述驱动单元采用V23084-C2001-A303继电器电路。
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