基于LIN总线智能车窗控制电路设计
摘要：当今社会汽车电子控制技术迅速发展，我们当代人对汽车的安全性和安逸性的要求是越来越高车窗系统是汽车车身非常重要的组成，比较多的买家都会看到电动车窗必要的舒适程度和功能性，它可以使我们更好的驾驶和保护汽车，汽车制造商也会将其作为一种基本的功能。在现在社会车窗系统现向着模块化，智能化，人性化的方向大力发展。在本设计中提出的，是基于湿度传感器来对车窗进行控制，可以提高司机在行驶中的安全性和舒适性，并在这个基础上，创造了LIN总线技术为基础的车窗LIN网络对车窗电子控制系统。重要的工作内容包含以下几点：（1）一开始我们新分析了LIN V2.1总线协议规范的想死资料，LIN总线的车窗控制系统中的使用方式，然后是基于LIN总线网络的设计方案设计了车窗电子控制系统。可以对控制系统的功能进行需求分析，基于功能要求的系统分析相关芯片，完成了相关的硬件电路设计，包括A/D转换电路，电源电路，单片机电路，电机驱动电路等。（2）实现了基于湿度传感器的收集资料来判断是否下雨，通过主芯片PIC18F25J10接受和分析信息，并通过MC33486来控制进步电机控制车窗的升降，从而防止开车时的因下雨而影响驾驶，从而提高了驾驶的安全性。
关键词：LIN总线，车窗智能控制，湿度传感器，防夹功能
Design of the control circuit of the intelligent window
Abstraet：Along with the rapid development of automobile electronic technology, people demand for the safety and comfort of car is to improve the Windows system is an important component of the automobile body, most buyers see electric Windows need comfort and functionality, it can make people better drive and protect car, car manufacturers as a basic function; In the current window system modular intelligent development towards the direction of the human! Put forward in this article, based on the humidity control to the window and can improve the safety and comfort of the driver speeding, and on this basis, build the LIN LIN bus technology in the Windows network control system. Main work content is as follows: (1) First, we study the data of new die LIN V2.1 protocol specification, the LIN bus control system in use, and then in the given window control system is in the design of LIN bus network based on the window. Can carries on the demand analysis to the control system function, correlation analysis of the system functional requirements based on the chip, and designed the hardware circuit, including A/D conversion circuit, power supply circuit, MCU circuit, motor drive circuit. (2) to achieve the humidity sensor based mobile data to determine whether it rains, through the analysis of the main chip PIC18F25J10 accept and information, and through MC33486 progress to control the motor control the rise and fall of the window, thus preventing when driving is affected by rain driving, thus improve the driving safety.
Key words: LIN bus, window and intelligent control, humidity sensors, the clamp function
目录
第1章绪论........................................................................................................................1
1.1课题研究目的及意义..................................................................................................1
1.2课题相关技术的现状和前景......................................................................................1
第2章车窗系统的总体框架设计....................................................................................3
2.1车窗系统总体设计思路..............................................................................................3
2.2车窗升降控制图..........................................................................................................3
第3章分电路设计和论证................................................................................................4
3.1电源模块设计..............................................................................................................4
3.2电机驱动模块设计......................................................................................................5
3.3温湿度传感器模块设计..............................................................................................7
3.4温湿度的LED显示...................................................................................................10
3.5汽车车窗系统智能控制实现.....................................................................................11
3.5.1车窗开关功能实现..................................................................................................11
3.5.2车窗防夹功能实现..................................................................................................14
3.5.3下雨自动关窗的车窗控制......................................................................................13
第4章软件设计...............................................................................................................14
4.1程序流程.....................................................................................................................14
4.1.1系统主程序流程图..................................................................................................15
4.1.2进步电机驱动流程图..............................................................................................17
4.1.3湿度控制模块程序流程图......................................................................................18
第5章总结展望................................................................................................................19
5.1全文总结......................................................................................................................19
5.2研究展望......................................................................................................................20
参考文献............................................................................................................................21
致谢....................................................................................................................................22
附录一................................................................................................................................23
附录二................................................................................................................................23
第一章绪论
1.1课题研究目的及意义
近年来，随着中国汽车工业的快速发展，汽车电子市场迅速扩大，市场以大于40%的速冻在增长，汽车车身电子产品包括车身控制电子产品的快速增长占整个汽车电子产品35% ~ 40%”目前，电子的热点是排名前三位的汽车空调，灯光，窗口控制；半导体应用领域的需求是：第一：汽车空调，占44%左右；第二：车窗控制，占22%左右；第三：灯光控制，占约10%，第四是电动门的控制；根据汽车电子专业的研究公司，为约1900000000美元的汽车车身电子半导体器件的中国汽车市场需求，而中国本土的设计10%~15%巧之间的比例，预计在未来几年的比例将迅速增长；就像上面所说，车窗电子控制的产品已成为汽车电子产品非常重要的一部分，随着汽车越来越贴近人们的生活，人们对汽车的安全也越来越重视。汽车电动窗有夹功能成为系统必然要求，所以，当窗口上遇到障碍（如手）可以自动回到底端，以避免事故的发生，为汽车车窗安全性而设计的防夹功能是很人性化的设计，一般在司机行驶的过程中，如果手动升降来控制窗口，很可能让驾驶员造成不必要的操作，可能会在关闭获打开车窗的时候发生想不到的安全问题，在下雨的情况下，可以关闭车窗，这样可以减轻驾驶员的不必要的操作。使窗口系统更加智能化和人性化。车窗控制系统装有温湿度传感器模块，可以在司机的驾驶速度超过了限制汽车的速度，车内外的温度传感器测量的温度，再由刀D转换电路的温湿度数据送入单片机。使用主单片机控制窗电机实现只能车窗的上升和下降的智能控制，提高了驾驶的安全性和舒适性。
1.2课题相关技术的现状和前景
现代的汽车电子技术已经体现出我们的生活更加网络，化人性化。车载网络类型成为汽车电力领域的最大热门点, 为了提高通信的可靠性和降低成本的网络总线技术的应用已成为电力线之间的控制单元，在第二十世纪80年代初，众多的国外知名汽车生产研究公司已积极投入汽车总线技术的深度研究与开发，其中最重大的是德国博世公司为汽车应用引入了CAN总线系统。他的目的是汽车系统中运用本地网络的概念，有效的解决了汽车内部很多的控制器与测量设备间的数据传输的问题。汽车电子技术的电子发动机，信息系统，娱乐系统，车身电子和车辆的地盘。车窗控制系统的一个重要组成部分的电子主体各窗口单位控制和防夹功能, 早期的窗口控制系统采用CAN总线标准，可以高达1Mbps传输数据的速度设计，大部分汽车上的应用：如车窗，灯，车椅等都可以解决。1999年的时候公司针对低成本的汽车发展的需求引入了LIN的总线网络, LIN是一种本地互联网络模式，它有其他信网络类型没有的低成本的优势,用于汽车中分布式，模块式的电子系统的控制,LIN的存在是为了在不大量提高成本而可以实现为汽车网络提供辅助控制的功能。大多数的LIN总线网络用于今天的窗口控制系统，可以节省成本和网络资源的访问。LIN总线是降低成本的汽车网络的具体应用, 就是因为LIN总线网络的应用所以电子控制器件才可以模块的形式被采用,这样就可以 轻松的插入到LIN总线网络里, 与主控制器单元位于仪表板在一起。在车身控制方面，LIN总线有低成本，高可靠性的优势。结合CAN总线技术，车身控制网络技术。作为一种非常人性化的安全性设计,汽车电动车窗的防夹己经在全世界的中高档车上流行起来了,它设计的目标是完全消除目前世界上主流的电动车窗(不含防夹功能)，在关闭时上升的过程中可能会引起车窗的卡死导致人生伤害等危险情况，因为电动车窗是不存在感知传感器的,如果司机不小心,那么就非常容易对乘坐汽车的儿童带来潜在的危险,因为他们年龄和认知的关系，手或头部都容易会被上升的玻璃夹到或伤。对于正在奋力追赶世界汽车电子技术的中国国内品牌汽车制造商来说,这是一个很容易就可以实现和吸引大部分客户的差异化的设计功能,这样就可使得他们可以有新的卖点和创造更高利润价值。目前在国际中汽车基于LIN总线技术的车窗控制系统具有很好的市场价值和前景发展空间很大,是全世界汽车电子领域研究热门,也是本设计的主要内容。LIN如果可以实现标准化可以简化许多现有的计划，让不同的汽车的系统零部件供应商的零件可以标准化和通用化。LIN协议已发展到LINv2.1版.商家们不同的技术导致所推出的LIN总线的产品也是各种各样。综上所述使用LIN总线的车窗控制是发展的重点方向，并且拥有很大是市场前景，有着强大的竞争力。
第2章车窗系统的总体框架设计
2.1车窗系统总体设计思路
本设计的总体是结构是通过STC89C51为中心，MC33486，HS1101和LED显示器为周边器件来组成的。通过MC33486来实现车窗的基本控制（上升/下降），在此基础上添加MC33486和单片机的结合来实现防夹的功能，使电动车窗更加的安全。在上面的基础上在添加温湿度传感器，通过LED来现实车辆内外的温度和湿度，时时更新，来为驾驶者提供最直观的的信息提示，并且添加了湿度控制车窗开关的功能，很人性化的提升了车窗控制的舒适度和安全性。综上所说，本次设计实现了，基本的车窗开关，防夹功能的实现，车内外温湿度的测量和显示，根据湿度判断是否下雨并关闭车窗。
参考文献
[1]赵双，孙天健。《LIN总线技术及其在汽车电子中的应用》．2007(3)：44—46
[2]戴梦萍，纪永秋。《汽车总线技术简析》．《农业装备与车辆工程》，2006(12)：55～58
[3]阳宪惠。《现场总线技术及其应用》(第2版)．北京：清华大学出版社．2008．10
[4]叶强生，陈书明著。《基于CAN／LIN总线的车身网络控制系统》．2008．24(7．2)：272-274
[5]来振华。《车载CAN总线的技术特点及发展方向》．汽车电器，2009(4)：l-2
[6]彭何欢，刘建军，彭樟林，等．《基于LIN总线的汽车车身电控系统的软硬件设计》
[7]靳希，董立骏，屈克庆。《 LIN总线技术及其应用研究》．2008(3)：1399141
[8]友华，殷承良，舒杰。《 LIN总线在电动车窗系统控制中的应用》．2008(5)：223-225
[9]刘晓明，高青春，熊东。《基于CAN／LIN总线的汽车通信网络设计》．微机发展，2005．15
[10]王静霞，杨宏丽，刘俐。《单片机应用技术》.2009（05）：168-172
[11]刘海成。《AVR单片机原理及测控工程应用》.2009（8）
