基于LIN总线的汽车后视镜控制模块设计

摘要 以MC9S12DG128为主控单元、MM908E622为后视镜单元，采用单主多从的总线控制方式，设计了一种基于LIN总线的汽车后视镜控制模块。主控单元以单片机MC9S12DG128为核心，通过LIN收发器MC33661实现对总线数据的收发，同时将液晶触摸信号转换为LIN指令以达到对后视镜单元的整体控制。后视镜单元以MM908E622作为从单元控制器，内置LIN收发器和电机驱动电路，具有优异的调控能力，适用于控制汽车高端后视镜。设计中体现了汽车车身电子的智能化和网络化，在汽车工业中有较高的应用价值。
关键词 LIN；汽车电子；MC9S12DG128；MM908E622；MC33661

随着汽车技术的日益发展，汽车设备的电子化、智能化、网络化是现代汽车发展的重要标志之一。传统汽车后视镜是采用手动方式调整位置。随着技术的发展，目前汽车的后视镜多采用网络控制方式，以减少驾驶员对后视镜模块的频繁操作，提高驾驶舒适性和安全性。采用网络方式控制的后视镜系统，在传统控制系统的基础上增加了两个控制单元和一个控制网络，这样用户可以由车外控制转变为车内控制。LIN总线是一种建立在通用SCI或UART硬件接口上，用于将车辆中分布的智能传感器和执行器连接到车内主控制器的单总线(12 V)串行通信协议。由于目前尚未建立低端多路通信的汽车标准，所以从价格和实用性等因素考虑，LIN在低端网络中具有较强的竞争力，正逐渐发展成为低成本串行通信的行业标准。

1 硬件设计
系统网络结构主要包括一个主节点、一个从节点和多个扩展从节点，主控单元由主控制器和液晶触摸屏构成，负责整个车身电子的控制。从单元由从控制器及后视镜硬件驱动电路构成，负责后视镜的底层控制。主单元与从单元依靠LIN总线进行相互通信。主控制器将触摸屏的控制信号转换成相应的LIN指令发送给从控制器，后视镜控制器接收到相应的指令后，对后视镜进行相应的控制。系统整体结构框图如图1
所示。

1．1 电源模块
电源控制模块将外部波动的车身电源转换成适合MCU工作的电压，为MCU提供稳定的工作电压。设计选取的电源模块为LM7805，负责将车身12 V电源：转换为5 V，所需外围元件较少，内部还有过流、过热及调整管的保护电路，使用方便可靠、且价格便宜。
1．2 液晶模块
液晶模块是整个系统的输入，是用户与系统相互连接的媒介。设计选取的液晶型号为Z2104，该屏幕为电阻屏，内置VCA控制板，与控制器通过串口进行通信，工作电压为12 V。主控制器可以直接通过串口读取液晶屏触摸信号及对液晶屏画面进行控制。主控制器将液晶屏幕的触摸信号转换成LIN总线指令，通过UART／SCI模块发送到LIN总线，同时也能将LIN总线上的数据反馈到液晶屏上。液晶模块是整个系统运行的重要载体。
1．3 后视镜单元
后视镜单元作为LIN网络中的从单元主要由电源模块、微控制器、电机驱动电路等组成。选取Freescale公司生产的高性能汽车型电子型芯片MM908E622作为从单元控制器，内置LIN收发器和电机驱动电路，具有良好的调控能力，适用于控制汽车高端后视镜。
1．4 控制器模块
主控单元采用MCU是Freescale公司推出的HCS12系列单片机，其具有增强型的16位单片机MC9S12DG128，该系列单片机在汽车电子领域有着广泛的应用。HCS12系列单片机的中央处理器CPU12由以下3部分组成：算术逻辑单元ALU、控制单元和寄存器组。CPU外部振荡器频率为8 MHz或者16 MHz，通过内部锁相环(PLE)，可以使内部总线速度达到25 MHz。
MC9S12DC128作为HCS12系列的一种，内部资源丰富：(1)时钟和复位模块。(2)存储器。(3)两个8路A／D转换器。(4)增强型捕捉定时器。(5)8路PWM通道。(6)两个异步串行通信接口模块SCI。(7)3个1 Mbit·s-1，CAN2．0A，CAN2．0B兼容模块。(8)SAE J1850网络通讯口。
控制器模块是整个系统的核心，是LIN总线稳定运行的重要保障。而单片机MC9S12DG128作为Freescale公司高性能汽车型电子型芯片，能够满足系统要求。