基于LIN總線的汽車HID前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)

1、    基于LIN總線的汽車HID前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)摘要：針對汽車HID前照燈對自動調(diào)光的需求，本文設計了一套基于LIN總線的前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)。介紹了系統(tǒng)的總體設計方案、硬件組成和軟件設計基本思想，并給出了軟件編程的基本框架。關鍵詞：前照燈；自動調(diào)光；LIN總線；步進電機控制引言HID是高壓氣體放電燈（HighIntensityDischarge）的縮寫，也可稱為重金屬燈或者氙氣大燈。與傳統(tǒng)鹵素燈泡相比，HID有亮度高、壽命長、省電等優(yōu)點。正是由于HID具有高亮度的特點，如果使用時照射摘 要：針對汽車HID前照燈對自動調(diào)光的需求，本文設計了一

2、套基于LIN總線的前照燈自動調(diào)光系統(tǒng)。介紹了系統(tǒng)的總體設計方案、硬件組成和軟件設計基本思想，并給出了軟件編程的基本框架。 關鍵詞：前照燈；自動調(diào)光；LIN總線；步進電機控制引言HID是高壓氣體放電燈（High Intensity Discharge）的縮寫，也可稱為重金屬燈或者氙氣大燈。與傳統(tǒng)鹵素燈泡相比，HID有亮度高、壽命長、省電等優(yōu)點。正是由于HID具有高亮度的特點，如果使用時照射高度調(diào)節(jié)不當，在會車時將會對迎面來車的司機造成強烈的眩目，產(chǎn)生安全隱患。為了規(guī)范HID前照燈的市場，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會（United Nations Economic&

3、#160;Commission for Europe）在ECE-R48條款中明確規(guī)定：裝備HID前照燈的車輛必須配備能夠全自動調(diào)節(jié)其照射高度的系統(tǒng)，也可稱之為前照燈水平自動調(diào)光系統(tǒng)。該系統(tǒng)工作時，會根據(jù)車輛負載的變化自動調(diào)整HID前燈的投射俯仰角度，確保其投射高度在合適的范圍內(nèi)，既達到良好的照明效果，又不會對迎面車輛的司機造成眩目。      系統(tǒng)總體方案設計如圖1所示，系統(tǒng)可分為三個部分，即車身高度傳感器、中央控制單元和驅動執(zhí)行單元。系統(tǒng)運作情況如下：該系統(tǒng)的主MCU（MC68HC908GZ60）采集車身前后軸高

4、度傳感器的信號，經(jīng)運算后發(fā)出控制信號分別給左右前照燈的水平調(diào)光步進電機，指示電機轉動到指定位置，完成自動調(diào)光。系統(tǒng)硬件設計車身高度傳感器該系統(tǒng)的主要原理是利用測定車內(nèi)兩個基準點（約前、后軸位置）到地面的距離差得出車輛的傾斜角度信號，從而進行水平調(diào)節(jié)。可選擇光電編碼式的車高傳感器，把車身高度的變化（懸架變形量的變化）變換成傳感器軸的旋轉，將檢測出的旋轉角度信號轉變?yōu)殡妷盒盘栞斎隡CU。實驗中，車身高度傳感器在車左前輪和左后輪內(nèi)側各裝一個。中央控制單元系統(tǒng)中央控制單元采用飛思卡爾（Freescale）公司生產(chǎn)的MC68HC908GZ60芯片為主MCU，配合其他必要元件組成控制單元電路。該芯片主要特

5、性有：8位HC08型CPU，開發(fā)資源豐富，兼容性好；片載60KB Flash EEPROM，2KB RAM；24通道A/D轉換模塊，10位精度。此外，選擇飛思卡爾MC33399芯片與核心MCU通過SCI口相連，作為LIN總線收發(fā)器。該芯片最多可以驅動16個節(jié)點。之所以選擇LIN總線，是因為它已經(jīng)是車用總線中較為普及的一種，它的優(yōu)點是芯片價格低廉，性價比高。LIN總線信號傳輸速率可達19.2kbps，一般用在對汽車安全性要求不高的控制場合，例如電控門窗、車燈開關控制等。LIN總線主節(jié)點電路原理圖如圖2所示。圖2 LIN總線主節(jié)點電路原理圖    驅動執(zhí)行單元驅動執(zhí)行單元，主要是通過獲取LIN總線上的信號，來控制步進電機轉動，從而帶動前照燈反光板沿垂直方向轉動，完成水平調(diào)光。此處選擇了美國AMI半導體公司的AMIS-30623步進電機控制芯片。該芯片屬高集成度芯片，內(nèi)建了電源模塊、控制器、LIN總線收發(fā)器和步進電機驅動。其主要特性有：最高峰值電流輸出達800mA；提供最高達16細分數(shù)的步進電機驅動；內(nèi)建加減速算法；完全兼容LIN1.3規(guī)范。由于AMIS-30623芯片本身不可重新編程，一切操作均通過LIN總線調(diào)用其內(nèi)部函數(shù)來完成，所以