一种汽车can/lin网络控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于汽车电子领域，尤其涉及一种汽车CAN/LIN网络控制系统。
【背景技术】
[0002]汽车电子系统日益复杂，汽车内部需要有一个连接所有这些电子单元的网络，以便对不同的电子单元加以全面的控制。汽车电子已体现出网络化的发展方向，车载网络成为汽车电子领域的最大热点。提高控制单元间通讯可靠性和降低导线成本的网络总线技术的应用成为车载网络发展的动力所在，如:CAN、LIN、Flexray、MOST、IDB1394等网络技术已成为现代汽车网络总线的关键技术。CAN总线是汽车电子控制中可靠性最高的总线。LIN为CAN的补充，两者一般结合使用，与CAN总线相比，LIN总线控制方式的成本较低是最大的优势；从高容错性的比较而言，CAN总线的目标应用是汽车的高速和多路数据通信。
[0003]汽车电子系统日益复杂，连接并控制各个电子单元的车载网络已成为汽车电子领域的研究热点。CAN/LIN网络作为提高控制单元间通讯可靠性和降低导线成本的网络总线技术成为了车载网络的主流。我国国内车载网络方面的研究仍处于起步阶段，对于CAN/LIN网络本身的研究，以及CAN/LIN网络在不同车型中的结构设计和网络通信的稳定实现，都是目前必须亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种汽车CAN/LIN网络控制系统，旨在解决目前国内车载CAN/LIN网络在不同车型中的结构设计和网络通信不能稳定实现的问题。
[0005]本实用新型是这样实现的，一种汽车CAN/LIN网络控制系统包括第一驱动电路、第一 CAN节点、CAN总线、仪表节点、报文检测电路、第二 CAN节点、LIN总线、第二驱动电路、右LIN节点、第三驱动电路、第四驱动电路、左LIN节点；
[0006]所述的第一驱动电路与所述的第一 CAN节点连接，所述的第二驱动电路与所述的第二 CAN节点连接，所述的第一 CAN节点通过CAN总线与所述的第二 CAN节点连接，所述报文检测电路、仪表节点与所述的CAN总线连接；
[0007]所述的第一 CAN节点通过LIN总线与所述的左LIN节点连接，该左LIN节点与所述的第四驱动电路连接；
[0008]所述的第二 CAN节点通过LIN总线与所述的右LIN节点连接，该右LIN节点与所述的第三驱动电路连接。
[0009]进一步，所述第一 CAN节点和第二 CAN节点各具有一个CAN的制器和一个CAN收发器。
[0010]本实用新型具有的优点和积极效果是:该汽车CAN/LIN网络控制系统结构简单，驱动CAN总线可使CAN报文可以在总线上传输。本地互联网(LIN)包含一个宿主节点和一个或多个从属节点。TJA1020收发器作为LIN主机/从机协议控制器和LIN传输媒体之间的接口。协议控制器输入引脚TXD的发送数据流被LIN收发器转换成总线信号，而且电平翻转速率和波形都受到限制，以减少电磁辐射，提高了 CAN/LIN网络在不同车型中的结构设计和网络通信的稳定性。
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型实施例提供的汽车CAN/LIN网络控制系统结构示意图；
[0012]图2是本实用新型实施例提供的非智能节点硬件电路原理图；
[0013]图3是本实用新型实施例提供的宿主节点硬件原理图；
[0014]图4是本实用新型实施例提供的从属节点硬件原理图；
[0015]图中:1、第一驱动电路；2、第一 CAN节点；3、CAN总线；4、仪表节点；5、报文检测电路;6、第二 CAN节点;7、LIN总线;8、第二驱动电路;9、右LIN节点;10、第三驱动电路;11、第四驱动电路；12、左LIN节点。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0017]下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。
[0018]一种汽车CAN/LIN网络控制系统，包括第一驱动电路1、第一 CAN节点2、CAN总线
3、仪表节点4、报文检测电路5、第二 CAN节点6、LIN总线7、第二驱动电路8、右LIN节点9、第三驱动电路10、第四驱动电路11、左LIN节点12 ;
[0019]所述的第一驱动电路1与所述的第一 CAN节点2连接，所述的第二驱动电路8与所述的第二 CAN节点6连接，所述的第一 CAN节点2通过CAN总线3与所述的第二 CAN节点6连接，所述报文检测电路5、仪表节点4与所述的CAN总线连接；
[0020]所述的第一 CAN节点2通过LIN总线7与所述的左LIN节点12连接，该左LIN节点12与所述的第四驱动电路11连接；
[0021]所述的第二 CAN节点6通过LIN总线7与所述的右LIN节点9连接，该右LIN节点9与所述的第三驱动电路10连接。
[0022]所述第一 CAN节点2和第二 CAN节点6各具有一个CAN的制器和一个CAN收发器。
[0023](1) CAN节点硬件设计
[0024]—个基本的CAN网络是由两个以上的CAN节点组成，每个CAN节点都必须具有一个CAN的控制器和一个CAN的收发器来完成CAN报文的产生以及传输。另外CAN的控制器芯片必须与一片微控制芯片即单片机相连才可构成一个完整的CAN节点。
[0025]CAN总线系统非智能节点硬件电路原理图如图2所示。图2中电路主要分为两大部分:带CAN控制模块的MC68HC908GZ32微控制芯片和CAN总线驱动芯片TJA1050。MC68HC908GZ32主要负责内部CAN控制模块的初始化、CAN报文的产生、CAN报文的传输以及CAN报文的验收滤波报错等；TJA1050作为CAN控制模块与CAN总线之间的中继单元，即驱动CAN总线，可使CAN报文可以在总线上传输。
[0026]图2中，Cl、C2是两个30pF的电容分别并联在CANH和CANL与地之间，可以起到滤除总线上的高频干扰和一定的防电磁辐射的能力。R1是一个120 Ω的电阻作为CAN总线的终端电阻，在两个以上的多终端网络中，每个终端的终端电阻的选择在118Ω?240Ω不等。
[0027]采用的微控制器是Freescale公司带有CAN控制器的MC68HC908GZ32作为微控制芯片。其中集成于芯片内部的CAN通信模块可完成CAN网络的通信，相当于CAN的控制器；而其内部的ESCI模块即可作为普通的串行通信模块又可作为LIN总线通信的控制模块，SPLIN的主机模块，完成LIN网络通信。根据其特有的内部结构:msCAN08和ESCI的组合，即可作为CAN网络和LIN网络的中继网关芯片。
[0028]采用CAN总线驱动器TJA1050。
[0029](2) LIN节点硬件设计
[0030]本地互联网(LIN)包含一个宿主节点和一个或多个从属节点。所有节点都包含一个被分解为发送和接收任务的从属通讯任务，而宿主节点还包含一个附加的宿主发送任务。在实时LIN中，通讯总是由宿主任务发起的。因此在一个独立的LIN网络中分为两类节点，一类是宿主节点(主机)，一类是从属节点(从机)。然而在多级汽车网络中既有CAN网络又有LIN网络，LIN网络与CAN的接口处又必须存在一个CAN与LIN网络的网关，此时就需要在设计电路时选取既满足CAN功能又有LIN接口的微控制芯片。
[0031]采用Freescale公司的MC68HC908GZ32芯片，具有有Slave LIN (LIN从机)控制模块，从硬件上实现了 LIN的控制功能。
[0032]使用的是Philips公司生产的TJA1020收发器，作为LIN主机/从机协议控制器和LIN传输媒体之间的接口。协议控制器输入引脚TXD的发送数据流被LIN收发器转换成总线信号，而且电平翻转速率和波形都受到限制，以减少电磁辐射(EME)。TJA1020的接收器检测到LIN总线上的数据流并通过RXD引脚将它传送到协议控制器。
[0033]LIN网络中硬件节点分为两类，一类为宿主节点，另一类为从属节点。
[0034]宿主节点，作为LIN网络的主机节点为整个LIN网络提供主机任务和同步时钟。同时该节点由于使用的是MC68HC908GZ32，该芯片内部既有msCAN08模块又有ESCI (LIN)模块，因此在使用MC68HC908GZ32作为LIN网络的主机节点控制芯片的同时还可以作为实现CAN、LIN网络的数据交换的CAN/LIN网关，完成CAN — LIN之间的数据通信。如图3所不ο
[0035]由于LIN总线是单根总线通信，所以在收发端必须考虑干扰的滤除。在图3中，C2是30pF的电容并联在LIN与地之间用于滤除总线上的高频干扰并有一定的防电磁辐射的能力。
[0036]从属节点，作为LIN网络的子节点，负责接收LIN网络中传输的报文，并与整个LIN网络即与主机节点同步。从机节点选用的MC68HC908QL4具有强大的Slave功能，能够自主与总线同步，且不需外接晶体振荡器，因此该节点电路简单但功能强大。从机节点主要部分电路图如图4所示。
[0037]在图4中，R3和R4是分别连在SLCTx和SLCRx 口的上拉电阻，可以分别向这两个引脚提供灌电流以增强其驱动能力。C3是30pF的电容并联在LIN与地之间，用来滤除总线上的高频干扰并有一定的防电磁辐射能力。
[0038]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种汽车CAN/LIN网络控制系统，其特征在于，所述的汽车CAN/LIN网络控制系统包括:第一驱动电路、第一 CAN节点、CAN总线、仪表节点、报文检测电路、第二 CAN节点、LIN总线、第二驱动电路、右LIN节点、第三驱动电路、第四驱动电路、左LIN节点； 所述的第一驱动电路与所述的第一 CAN节点连接，所述的第二驱动电路与所述的第二CAN节点连接，所述的第一 CAN节点通过CAN总线与所述的第二 CAN节点连接，所述报文检测电路、仪表节点与所述的CAN总线连接； 所述的第一 CAN节点通过LIN总线与所述的左LIN节点连接，该左LIN节点与所述的第四驱动电路连接； 所述的第二 CAN节点通过LIN总线与所述的右LIN节点连接，该右LIN节点与所述的第三驱动电路连接。2.如权利要求1所述的汽车CAN/LIN网络控制系统，其特征在于，所述第一CAN节点和第二 CAN节点各具有一个CAN的制器和一个CAN收发器。
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车CAN/LIN网络控制系统，第一驱动电路与第一CAN节点连接，第二驱动电路与第二CAN节点连接，第一CAN节点通过CAN总线与第二CAN节点连接，报文检测电路、仪表节点与CAN总线连接；第一CAN节点通过LIN总线与左LIN节点连接，该左LIN节点与第四驱动电路连接；第二CAN节点通过LIN总线与右LIN节点连接，该右LIN节点与第三驱动电路连接。
【IPC分类】H04L12/403, G05B19/418
【公开号】CN205081804
【申请号】CN201520893786
【发明人】童世华, 佘明洪, 赵鹏举, 余永洪, 徐宏英, 瞿芳, 杨玉平, 王伟强, 何桂兰, 李毅, 余建军, 陈卫, 杨钊
【申请人】重庆电子工程职业学院
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月11日