CN102416915A - 车用can通信模块的硬件系统 - Google Patents

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高静
袁代华
邓金智
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Chengdu Fanxinjia Technology Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种车用CAN通信模块的硬件系统，其组成包括CAN通信模块、控制模块，所述CAN通信模块包括CAN 控制器、 总线驱动器，控制器的TXD、RDX、I/O引脚接总线驱动器的TXD、RDX、S引脚，总线驱动器的CANH、CANL引脚作为输与总线连接;所述控制模块组成包括功率模块、人机通信模块、状态量输入模块。本发明电子控制系统单元空间小，实效性高，特别是它的数据通信具有很强的实时性、更高的可靠性和更好的抗干扰能力，即使在重负荷下也不会出现网络瘫痪的情况。

Description

车用CAN通信模块的硬件系统
所属技术领域
本发明涉及汽车技术领域，提供了一种车用CAN通信模块的硬件系统。
背景技术
随着电子控制系统单元（ECU）在汽车上的广泛应用，汽车电子化程度越来越高。电控系统的增加虽然提高了汽车的动力性、经济性和舒适性，但随之增加的复杂电路，必然导致车身布线庞大而且复杂，安装空间短缺。同时，为了提高电控单元信息利用率，要求大批的数据信息能在不同的电子单元间共享，汽车综合控制系统中大量的控制信号也需要实时交换，不同功能电子控制系统单元间的数据通信变得越来越重要。因此对电子控制系统单元的设计提出了越来越高的要求，不仅要求通信网络应具有通信速率高、准确、可靠性高的特点，同时要求控制模块上应具有控制实效性高、空间小等优点。
 发明内容
   本发明的目的在于提供一种系统单元空间小，实效性高的车用CAN通信模块的硬件系统。
   为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
一种车用CAN通信模块的硬件系统，其特征在于:其组成包括 CAN 通信模块、控制模块，所述 CAN 通信模块包括CAN 控制器、 总线驱动器，控制器的TXD、RDX、 I/O引脚接总线驱动器的TXD、RDX、S引脚，总线驱动器的CANH、CANL引脚作为输与总线连接;所述控制模块组成包括功率模块、人机通信模块、状态量输入模块。
所述CAN 控制器采用LPC2119芯片。
所述功率模块采用MC33888 功率器件控制远光灯、近光灯、倒车灯、刹车灯。
所述人机通信模块由BC7281、键盘模块、LED 构成。
本发明的有益效果：
实践证明，基于CAN 总线技术，本发明的汽车电子控制系统单元空间小，实效性高。特别是它的数据通信具有很强的实时性、更高的可靠性和更好的抗干扰能力，即使在重负荷下也不会出现网络瘫痪的情况。
附图说明
图1为本发明的CAN 通信模块硬件图；
图2为本发明的控制模块硬件图。
具体实施方式
一种车用CAN通信模块的硬件系统，其组成包括 CAN 通信模块、控制模块，所述 CAN 通信模块包括CAN 控制器、 总线驱动器，控制器的TXD、RDX、 I/O引脚接总线驱动器的TXD、RDX、S引脚，总线驱动器的CANH、CANL引脚作为输与总线连接;所述控制模块组成包括功率模块、人机通信模块、状态量输入模块。
所述CAN 控制器采用LPC2119芯片，LPC2119 内带有ARM7 内核，具有封装小、功耗低、多个32 位定时器、4 路10 位ADC、2 路CAN 以及多达9 个外部中断等优点。
所述总线驱动器采用TJA1050 芯片，TJA1050 是Philips 公司生产的，用以替代PCA82C250 的高速CAN 总线驱动器。该器件提供了CAN 控制器与物理总线之间的接口以及对CAN 总线的差动发送和接收功能。对于由“弱”终端构成的端节点，TJA1050 外围的电阻和电容能改善系统的EMC 性能。实践证明，采用LPC2119 和TJA1050 构造CAN 通信模块，外围扩展能力强，空间小，同时改进电磁辐射（EME）性能和抗电磁干扰（EMI）性能。
功率模块
考虑到汽车功率负载大及LPC2119 的I/O 口驱动的局限，系统中采用功率模块作为中心微处理器与功率负载之间的桥梁。
采用MC33888 功率器件控制远光灯、近光灯、倒车灯、刹车灯。MC33888 内部集成有四路高端灯驱动器和8 路继电器或发光二极管驱动器，是一个可控制网络，具有在板诊断、与微控制器通信报错能力及故障软化等优点。考虑到车内灯和示廊灯的功率相对比较大，我们采用MC33487 功率器件进行控制。MC33487 内部集成两路带有电流感应的20 毫欧姆高端驱动器，电流输出4.5A。
 感性负载以及大电流的短路保护是整个设计的难点。MC33887 具有功耗低、等待模式下电流25 微安、输出电流超过8 安的短路关断等优点，所以系统采用MC33887 功率器件对电机、锁、天线、洗涤泵进行控制。
人机通信模块
 为了提高驾驶员和乘客的舒适性、安全性，整个系统必须在人和机器之间建立良好的人机通信模块。BC7281、键盘模块及外围的LED 之间的结合，构造出人机通信模块。BC7281是比高公司推出的16 位数码管显示及键盘接口专用芯片。该芯片通过外接移位寄存器（74HC164、74LS595 等）可控制16 位数码管或者128 只独立的LED。BC7281 的驱动输出极性及输出时序均可通过软件进行控制，从而和各种驱动电路配合，适合任何尺寸的数码管。
通过人机通信模块，人的意识能够为机器所识别，同时机器也可以将一些相应的状态信息反馈到LED 或者LCD 上，达到人机通信的可视化效果。
状态量输入模块
状态量输入模块主要是将一些人为操作的效果（如大灯开关、转向灯开关）、车身状态（如车门、窗的开关）及内部状态信息（如油量、水温）反馈给中心处理器。中心处理器对反馈信息进行分析处理，就可以准确判断本车所处的状况，并做出相应的操作。
外部状态信息可以分为开关量和模拟量。通过一系列外围电路（如整形防颤电路），我们将开关量转换成CPU 可识别的0V 和+5V 高低电平。在模拟量处理上，先经过归一化处理电路，将水温、油量、气压、室温的变化转化为0V 到5V 之间电信号，然后通过LPC2119内嵌的4 路10 位AD 转换器转换成相应的数字量。利用现有的CAN 通信模块将这些数字量传输到驾驶员附近的电子控制系统单元，再经过D/A 转换器，反应在仪器仪表上。

Claims (4)

1.一种车用CAN通信模块的硬件系统，其特征在于:其组成包括CAN 通信模块、控制模块，所述CAN 通信模块包括CAN 控制器、 总线驱动器，控制器的TXD、RDX、 I/O引脚接总线驱动器的TXD、RDX、S引脚，总线驱动器的CANH、CANL引脚作为输与总线连接;所述控制模块组成包括功率模块、人机通信模块、状态量输入模块。
2.根据权利要求1所述的车用CAN通信模块的硬件系统，其特征在于：所述CAN 控制器采用LPC2119芯片。
3.根据权利要求1所述的车用CAN通信模块的硬件系统，其特征在于：所述功率模块采用MC33888 功率器件控制远光灯、近光灯、倒车灯、刹车灯。
4.根据权利要求1所述的车用CAN通信模块的硬件系统，其特征在于：所述人机通信模块由BC7281、键盘模块、LED 构成。
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