基于XC164CM的车灯控制系统的设计与实现

2．3 CAN控制模块

XC164CM单片机集成了TwinCAN模块，实现CAN总线通信功能。其主要特性为：1)包括两个全CAN功能节点，每一个CAN节点通过一对接收和发送引脚连接到总线收发器，可独立工作或者通过网关功能交换数据帧和远程帧。2)CAN帧的发送和接收遵循CAN V2．0B(active)规范，且每个CAN节点都能接收和发送带11个标识符的标准帧和带29位标识符的扩展帧。3)具有灵活和功能强大的报文传送控制和错误处理能力，CAN总线通信处理更加精确和方便。4)2个CAN节点的位定时源于外设时钟，可以通过编程使数据速率达到1 Mbps。5)具有8个单独的可编程中断节点和适用于发送和接收的FIFO。

系统通过XC164CM单片机CAN总线接口与采用SJA1000控制器和82C250收发器的单片机开发板连接测试CAN通信模块，实现人机交互功能。电路图如图2所示。

2．4 LED驱动器

驱动模块参照西工大LED驱动电源标准，信号灯选用了3～15 W功率范围的LM3406型驱动器，照明灯选用了20～45 W功率范围的LM3409型驱动器。

LM3406型驱动器是具备宽输入电压范围，低参考电压和双导线调光功能的降压稳压器，可提供高达1．5 A的正向电流，是LED的理想恒流供应源。这款芯片内置有可确保电流平均输出的积分电路。在转换器采用连续导电模式((CCM)操作时，受控导通时间结构可以确保无论输入及输出电压的变动如何，开关频率都会恒定不变。因此LM3406的输出电流极为准确，瞬态响应也极快，可以在不同的情况下确保开关频率恒定不变。

LM3409是一款降压稳流的P沟道MOSFET控制器，提供宽输人电压范围，具有高边电流检测功能，采用增强散热的eMSOP-10封装。因此，LM3409是驱动LED的理想恒流源，输出的正向电流可高达5 A。另外，LM3409采用恒定关断时间(COT)控制功能调整电流，确保输出电流大小恒定，而且无需通过外置元件提供环路补偿，可以轻易实现模拟及PWM调光功能，可充分发挥亮度变化高度线性以及高对比度的优点，并提供可编程欠压锁定、低功耗关断及热关断等功能。

信号灯和照明灯驱动器结构分别采用NI公司的LM3406和LM3409作为主控芯片的BUCK电路，芯片工作的温度范围为-40+125℃。其电路原理如图3所示。

3 软件设计

程序主要采用中断控制方式，系统流程主要包括主函数，定时器中断子程序，CAN接收中断子程序3部分。具体系统流程图如图4所示。

3．1 主函数部分

1)初始化部分：设置各端口的输入输出状态，对各个模块进行初始化并开启定时器。

2)开关扫描：选用6路开关控制10路灯的开启和关闭。当开关闭合时输出低电平，此时对应LED灯的开启状态；开关断开时输出高电平，对应LED灯的关闭状态。

3)状态数字量生成：状态数字量为16位数据，状态位(高八位)表示驱动器状态，标志位(低八位)表示驱动器编号。车灯的初始亮度设为6级。

4)使能全局中断，等待定时器中断信号和CAN总线通信中断信号，并在接收到中断信号后进入相应的中断服务程序。

3．2 定时器中断子程序

定时器每20 ms产生一次定时中断信号，进入定时器中断服务程序。在定时器中断服务程序中实现的操作有：

1)开启AD转换，等待AD转换完成，并将对AD采样结果做归一化处理。

2)环境亮度检测：为避免亮度信息的误判断，只有当位于车身前向、侧面和顶部3个方向的光敏电阻器同时检测到亮度值变化时(且同时超过判断门限)，才认为检测结果有效，判断所处环境亮度等级，并将结果送至车灯亮度调整程序。若3个光敏电阻未同时检测到亮度值变化，则认为只是外界干扰造成的亮度差异，而行车环境的亮度未发生变化。

3)在检测环境亮度的同时，对10路LED灯的开关量也进行检测和更新。

4)车灯亮度调整：将检测到的外界环境亮度和前一次检测到的环