庖丁解车:车窗系统的硬件开发之方案(三)

2019-07-11来源: 二喵说车

在上一篇文章中小编主要介绍了电源模块设计以及微控制MCU的几个特点,这一次小编将接着介绍微控制的MCU的运用以及LIN通信模块、直流电机驱动模块、A/D采样模块。


驾驶员侧车窗总开关MCU选用PICl6f73见图一, 其它三个车窗的分开关MCU选用PICl6f676见图二。在图一中,J1为程序下载口;LIN_SEND为LIN总线输出信号;RC0~RC7、RB1~RB7为四个车窗上下控制按键输入口或中控门锁按键输入口;W/L为车窗锁按键输入口;RELI、REL2为控制驾驶室车窗电机升降的信号输出口;REL3、REL4为控制中控门锁电机的信号输出口:AD_U为蓄电池电压经分压后的采样输入电压,AD I为电机电流经采样电阻后的输入信号。

图一:PIC16f73电路图

图一:PIC16f73电路图


在图二中,LIN_RE为LIN总线接收信号;K_ UP为手动上按键,K_DOWN为手动下按键,K_UP和K_AU_UP/DOWN同时按下就为自动上,K_DOWN和K_ AU_ UP/DOWN同时按下就为自动下,这种方式的组合可以减少I/O端口数量;MCU_1和MCU_2为控制车窗电机转动的信号;AD_U为蓄电池电压经分压后的采样输入电压,AD_I为电枢电流经采样电阻放大后的输入信号。

图二:PIC16f676电路图

图二:PIC16f676电路图


LIN通信模块


PICl6F676不含UART模块,需用软件模拟来实现。另外根据试验项目要求并不需要从节点向其他节点发送报文,只需主节点向从节点发送报文,有些企业为了节约成本,未采用LIN收发器,而采用图三方式简单实现主节点向从节点发送LIN总线格式的报文。

图三:车窗LIN总线应用电路

图三:车窗LIN总线应用电路


图三中虚线分别代表主节点与三个从节点的LIN总线,虚线左侧为主节点侧LIN报文发送电路,虚线右侧为从节点侧LIN报文接收电路。我们从图中可以看出,当主节点发比特”时“1”时,从节点收到比特“0”,而当主节点发比特“0”时,从节点收到比特“1”,采用这种方式,信号的抗干扰能力强,传输距离也比较长。


直流电机驱动模块


中控门锁直流电机和车窗直流电机的驱动,我们都采用继电器驱动方式,示意图四如下;

图四:直流电机的驱动

图四:直流电机的驱动


图四中继电器RELAY1和RELAY2的开关受其电感线圈控制。V12为汽车蓄电池电压。三极管导通时,线圈通电,继电器开关闭合。MCU_ 1和MCU _2连接到单片机的I/O口,以控制三极管的导通和关断。MCU _1为高电平MCU_ 2为低电平时,电动机正转:MCU_ 1为低电平MCU _2为高电平时,电动机反转。A/D采样模块包括蓄电池电压的采样和电机电枢电流的采样。图五为蓄电池电压采样,因为蓄电池电压一般为12V左右,必须经过分压到合适的电平才能送入单片机进行A/D采样。图六为电动机电流采样,电动机电流无法直接采样,我们在电枢回路中串入一个很小的采样电阻,然后经过运算放大器放大21倍后送入单片机进行A/D采样。

图五:蓄电池电压采样

图五:蓄电池电压采样

 图六:电动机电流采样

图六:电动机电流采样


编辑:鲁迪 引用地址:http://news.eeworld.com.cn/qcdz/ic467504.html
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