本文提出了一种基于飞思卡尔S12ZVL的混合集成芯片解决方案,用于控制汽车大灯的动力转向系统。文详细介绍了汽车前照灯动力转向系统的软件和硬件设计框图,并提出了基于飞思卡尔LIN驱动程序包的控制器的LIN通信实现。
车大灯是汽车上重要的安全组件。前,大多数头灯的照射角度是固定的。汽车在弯道上行驶时,光场无法满足驾驶要求,因为光束无法偏转。
此,在夜间转弯时,由于行驶角度会出现一定的“盲点”,在一定程度上影响行车安全。固定照明的情况下,这个盲点是不可避免的,因此出现了“ AFS导光系统”。可以根据汽车方向信号和车速信号等自动调节前照灯的方向,以确保车辆与进入视场的路面对齐。
弯时没有延迟,可为驾驶员提供最佳的照明效果,并确保夜间行驶。弯时的交通安全提高了汽车的主动安全性。
图1所示,AFS系统根据转向算法设计的控制算法,将转向角和瞬时车速作为转弯时的控制参数输入,以获取适合车辆速度和方向盘角度,并将其用作目标角度。车大灯跟踪调整。时,通过计算来自车身前后轴传感器的信号,可以自动调节大灯的高度位置,以满足道路不同坡度的照明要求。文介绍了基于S12ZVL的AFS执行控制器的设计,以便与AFS主控制模块建立LIN通信,并驱动步进电机打开HID灯。S12ZVL系列是S12 MagniV混合信号微控制器系列的一部分,提供智能和优化的集成高压组件。新系列基于LL18UHV技术,该技术在单个芯片上结合了高度可靠的非易失性180 nm工艺存储器和高压模拟组件。些高压模拟组件可在负载卸载期间承受汽车环境的严格要求。S12ZVL产品系统包含一个LIN物理层,一个防止静电放电的12V输入引脚(能够测量ADC)和一个工作在3.5 V至40 V之间的汽车稳压器(芯片上和芯片上用于霍尔传感器或RGB LED)外部功能可提供稳定的电源)。

S12ZVL系列包括可扩展且与主轴兼容的微控制器,提供多种存储和封装选项。重用了S12Z内核,IP和新推出的工具,可以轻松地从现有的16位S12产品进行迁移。外,S12ZVL MCU集成了一些关键功能,包括跨存储器(闪存,EEPROM和RAM)的ECC功能以及精确的1.3%片上振荡器,从而无需外部晶体振荡器或用于LIN通信的谐振器。时,S12ZVL系列包括飞思卡尔“安全保证”功能安全保证程序中的第一个16位MCU,其设计符合ISO 26262(ASIL A)要求的功能安全标准。
AFS执行器由一系列电机和光学机构组成。常,有投影投影仪,用于调节前照灯垂直角度的高度调节电机,用于调节前照灯水平角度的旋转电机,用于调节照明方式的活动格栅的照明灯。地和一些额外的灯。例如转角灯等。图2所示,LCM电子控制单元从方向盘的角度,车辆的速度和方向盘上获得有关方向盘旋转角度,速度和车体倾斜度的精确信息。身高度位移传感器通过CAN总线。LCM模块精确计算角度和速度信息以生成输出信号,并通过LIN总线通信分别控制左右两个执行器,以控制旋转电机水平旋转前灯,并且倾斜信息控制高度调节马达以使前灯垂直旋转。行控制器采用S12ZVL进行LIN通信,并控制步进电机从左至右调节灯的上下移动,并同时执行一些辅助功能。

于S12ZVL集成了LDO,LIN物理层等,因此可以简化电路设计并减小PCB的尺寸。S12ZVL通过SPI接口配置两个NCV70522电机控制参数,例如步进电机控制子编号,工作电流等。时,S12ZVL通过定时器模块产生不同的频率脉冲,以控制步进电机的速度,其硬件结构图如图3所示。S12ZVL的编程和调试可以使用飞思卡尔的Code Warrior 10.6环境,界面更加人性化。AFS执行控制器程序包括主程序,LIN引导程序,步进电机芯片控制程序和校准程序以及其他部分。

LIN驱动器可以使用飞思卡尔LIN软件,并且可以通过LIN软件提供的接口功能进行初始化,而步进电机驱动器的CI的初始化主要是通过SPI通信进行的,可以配置电机驱动器IC的工作电流。
入发动机细分编号和其他参数。主循环中,使用状态机执行功能跳转,以获得LIN消息的接收。了主程序外,还有一个定时器中断服务程序。断服务程序可以控制两个步进电动机的运行和停止,执行步进电动机的加速和减速,并且还可以执行某些LIN消息控制动作。

如自校准运动,停止命令,恒温阀芯复位命令等。
于S08,S12和S12 Magniv系列,飞思卡尔提供符合LIN2.1,LIN2.0和SAE2602规范的软件包,这些软件包可以帮助开发人员非常快速,轻松地开发LIN通信程序。4是Freescale LIN驱动程序的结构图,Core LIN2.1 API和Core J2602 API可以执行LIN初始化以及应用层和核心层之间的信号传输功能。TL LIN2.1层可以提供给测试人员。送诊断请求,底层处理程序和硬件之间的信号传输功能,例如发送字节,接收响应,检测中断等。驱动程序外,该软件包还提供了一个图形化的NCF GUI配置工具,方便开发人员使用,该工具可以基于LIN LCF配置描述文件自动生成.c和.h节点配置文件。NCF节点描述文件。

过将LIN代码配置文件,LIN驱动程序和用户应用程序软件一起编译,可以生成实现LIN通信的可执行程序,这可以帮助开发人员将更多时间用于开发应用程序。
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