車身中央控制器的設計與實現

　　摘要：采用單片機MC9S12XS128實現了一款車身中央控制器，實現了對中央集控門鎖、外部燈光、內部燈光、雨刷的控制，同時通過RF技術實現了防盜報警功能和遙控門鎖控制，通過LIN總線實現了對四個車窗的控制。

　　關鍵字：LIN;集控門鎖;防盜報警引言

　　汽車電子已經進入大規模應用階段，總線技術、智能傳感、近距無線、射頻通信等技術大大提升了汽車的智能水平，拓展了汽車的使用空間。根據其使用領域的不同，一般把汽車電子劃分為車身控制系統、動力系統、行駛控制系統、信息娛樂系統四大部分，其中對于車身控制系統，一般采取集中式控制、分布式控制兩種方案進行設計。

　　對于成本敏感的低端汽車而言，集中式控制能更好地控制成本，而對于有一定功能升級要求的中高端汽車，采用分布式系統便于功能的擴展和升級。現在汽車廠商一般會針對汽車配置級別的不同采用不同的方案，對某一車系的低配，其車身中央控制器的集中度更高一些，而對于高配，則把車身中央控制器的部分功能以單節點的形式實現，并添加部分智能化的功能，節點和車身中央控制器之間采用CAN總線或LIN總線進行通信[1]，比如可以把中央控制器中的車窗升降功能分離出來，以單節點形式實現并實現智能化的車窗防夾手功能。

　　圖1是某車型采用LIN總線設計實現的分布式車身控制系統，包括車身中央控制器(以下簡稱BCM)、四個車窗節點和兩個傳感器節點，其中BCM作為LIN主節點，接收來自車窗節點和傳感器節點的狀態信號并實現對車窗節點的控制，它是車身控制系統最主要的單元。以下結合為該車型開發的BCM的經驗，詳細介紹BCM的系統結構及其軟硬件實現。

　　BCM系統結構

　　BCM是個典型的控制系統，其輸入接口包括一系列開關信號和脈沖信號，控制對象包括門鎖、燈光、雨刷、車窗、報警器，通過RF信號和遙控車鑰匙通信，通過LIN總線和傳感器節點及車窗節點進行通信，其系統結構如圖2所示。

　　從圖2可以看出，輸出控制是BCM的核心模塊，輸入信號檢測、通訊、防盜報警狀態管理都是為輸出控制服務的。以下就輸入信號檢測、輸出控制、LIN通訊三方面描述其硬件設計及軟件開發。

　　輸入信號檢測

　　根據輸入信號的性質及其檢測方式，BCM輸入信號包括開關信號和脈沖信號。在電氣特性上，這些信號都表現為高低電平形式的單根物理連線，其中車速信號和碰撞信號為有周期特性的脈沖信號，開關信號則時間離散，由外部輸入(一般是人的操作)決定。

　　輸入檢測在硬件設計上比較簡單，進行簡單的限流和濾波[2]，分壓后直接接在單片機的IO引腳上即可，如圖3所示。

　　在以組合邏輯形式出現的輸出控制邏輯中，在條件A滿足的情況下，激勵B會觸發控制C。開關信號的狀態及其變化經常作為某個控制邏輯的條件和激勵，所以對于這種在物理上表示為單根連線的開關量信號，在邏輯上則對應三個變量，分別表示該開關信號的當前狀態及變化。如左轉向燈開關對應于外部連接端口D3這個物理信號，在程序內部邏輯上對應的三個變量為：

　　Bool LeTurnSwitch;

　　Bool LeTurnSw_close_event;

　　Bool LeTurnSw_open_event;