基于LIN总线汽车前灯运动控制系统的设计

　　LIN收发器

　　本设计选用TJAl020作为LIN收发器，TJAl020是LIN主/从协议控制器和LIN物理总线之间的接口，主要用作于车辆副网络。其波特率为2.4~20kbit/s。控制器在TXD引脚输入的发送数据流通过LIN收发器转换成LIN总线信号，并由收发器控制转换速率和波形，减少极低的电磁发射(EME)。LIN总线的输出引脚通过一个内部终端电阻拉成高电平。收发器在LIN总线的输入引脚检测数据流并通过引脚RXD发送到微控制器。

　　电源模块

　　在设计中，LIN模块的电压调节器均采用微功耗、低压差稳压器LTll2l-5。选用 LTl121-5通过对SHDN输入低电平，能使其进入停止模式，这时静态电流只有16mA，因此在总线上没有活动时，就能达到减少功耗的目的;此外，该器件还具有防止输入和输出电源反向的功能，即使在输出端不增加二极管的情况下，也能防止电流反向倒流。

　　车灯的驱动电路模块

　　所设计的车灯驱动电路模块采用分布式制动器控制，其控制框如图3所示。该控制用于双前灯的水平定位、旋转及AFS。LIN微步进电机驱动器是一种带集成有LIN控制/诊断的定位控制器的两相驱动器，此控制器通过LIN接口接收高级定位指令，随后驱动电机线圈到达理想位置。片上位置控制器可为不同电机类型、定位距离以及参数(如速度、加速度和减速度)而配置。如果系统检测到停转状态，无传感器停转检测就会阻止定位器失步并使电机停止。

　　控制器命令集的高抽象水平减少了MCU内微处理器的负载。根据前灯运动控制轴数量的不同而将调整应用是直接了当的方法。以模块化方式扩展硬件和软件设计，不会严重影响对主微控制器的要求。本系统只用一个MCU，并且要改变系统控制功能时增加或移走可选的电机很方便，花费也很少。目前的汽车常包含有带动态位置控制的前灯。对于高强度放电(HID)氙气灯，这种功能很关键。欧洲安全条例要求能动态控制主前灯光束的垂直位置，避免眩光。如果采用步进电机驱动器芯片，就可为这些应用只需几个无源元件的类似应用设计出集成电子电机驱动器电路。

　　驱动器芯片通过一条LIN、I2C或SPI总线得到高水平定位控制和诊断命令指令，并将其转换成驱动步进电机线圈的PWM信号。集成电机驱动器电路的优点包括能增加系统集成度，减小线束复杂度并降低EMI辐射，这样能降低系统成本，加快终端产品面市时间并提高性能。传统上来看，汽车卤素前灯系统都装有一个手动调节器，来对准前灯垂直方向。此装置含有一模拟伺服系统，包含有一传动、有刷直流电机的制动器驱动到与手动调节好的位置相对应的位置。伺服系统的反馈采用一个连接到制动器末端齿轮的电位计，电机驱动器为一功放。该系统相对来说价格低廉。