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2019年07月11日 | 庖丁解車:車窗系統(tǒng)的硬件開發(fā)之方案(三)

發(fā)布者:落霞與孤鶩 來源: 二喵說車 手機看文章 掃描二維碼
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在上一篇文章中小編主要介紹了電源模塊設(shè)計以及微控制MCU的幾個特點,這一次小編將接著介紹微控制的MCU的運用以及LIN通信模塊、直流電機驅(qū)動模塊、A/D采樣模塊。


駕駛員側(cè)車窗總開關(guān)MCU選用PICl6f73見圖一, 其它三個車窗的分開關(guān)MCU選用PICl6f676見圖二。在圖一中,J1為程序下載口;LIN_SEND為LIN總線輸出信號;RC0~RC7、RB1~RB7為四個車窗上下控制按鍵輸入口或中控門鎖按鍵輸入口;W/L為車窗鎖按鍵輸入口;RELI、REL2為控制駕駛室車窗電機升降的信號輸出口;REL3、REL4為控制中控門鎖電機的信號輸出口:AD_U為蓄電池電壓經(jīng)分壓后的采樣輸入電壓,AD I為電機電流經(jīng)采樣電阻后的輸入信號。

圖一:PIC16f73電路圖

圖一:PIC16f73電路圖


在圖二中,LIN_RE為LIN總線接收信號;K_ UP為手動上按鍵,K_DOWN為手動下按鍵,K_UP和K_AU_UP/DOWN同時按下就為自動上,K_DOWN和K_ AU_ UP/DOWN同時按下就為自動下,這種方式的組合可以減少I/O端口數(shù)量;MCU_1和MCU_2為控制車窗電機轉(zhuǎn)動的信號;AD_U為蓄電池電壓經(jīng)分壓后的采樣輸入電壓,AD_I為電樞電流經(jīng)采樣電阻放大后的輸入信號。

圖二:PIC16f676電路圖

圖二:PIC16f676電路圖


LIN通信模塊


PICl6F676不含UART模塊,需用軟件模擬來實現(xiàn)。另外根據(jù)試驗項目要求并不需要從節(jié)點向其他節(jié)點發(fā)送報文,只需主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送報文,有些企業(yè)為了節(jié)約成本,未采用LIN收發(fā)器,而采用圖三方式簡單實現(xiàn)主節(jié)點向從節(jié)點發(fā)送LIN總線格式的報文。

圖三:車窗LIN總線應(yīng)用電路

圖三:車窗LIN總線應(yīng)用電路


圖三中虛線分別代表主節(jié)點與三個從節(jié)點的LIN總線,虛線左側(cè)為主節(jié)點側(cè)LIN報文發(fā)送電路,虛線右側(cè)為從節(jié)點側(cè)LIN報文接收電路。我們從圖中可以看出,當主節(jié)點發(fā)比特”時“1”時,從節(jié)點收到比特“0”,而當主節(jié)點發(fā)比特“0”時,從節(jié)點收到比特“1”,采用這種方式,信號的抗干擾能力強,傳輸距離也比較長。


直流電機驅(qū)動模塊


中控門鎖直流電機和車窗直流電機的驅(qū)動,我們都采用繼電器驅(qū)動方式,示意圖四如下;

圖四:直流電機的驅(qū)動

圖四:直流電機的驅(qū)動


圖四中繼電器RELAY1和RELAY2的開關(guān)受其電感線圈控制。V12為汽車蓄電池電壓。三極管導(dǎo)通時,線圈通電,繼電器開關(guān)閉合。MCU_ 1和MCU _2連接到單片機的I/O口,以控制三極管的導(dǎo)通和關(guān)斷。MCU _1為高電平MCU_ 2為低電平時,電動機正轉(zhuǎn):MCU_ 1為低電平MCU _2為高電平時,電動機反轉(zhuǎn)。A/D采樣模塊包括蓄電池電壓的采樣和電機電樞電流的采樣。圖五為蓄電池電壓采樣,因為蓄電池電壓一般為12V左右,必須經(jīng)過分壓到合適的電平才能送入單片機進行A/D采樣。圖六為電動機電流采樣,電動機電流無法直接采樣,我們在電樞回路中串入一個很小的采樣電阻,然后經(jīng)過運算放大器放大21倍后送入單片機進行A/D采樣。

圖五:蓄電池電壓采樣

圖五:蓄電池電壓采樣

 圖六:電動機電流采樣

圖六:電動機電流采樣


引用地址:庖丁解車:車窗系統(tǒng)的硬件開發(fā)之方案(三)

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