摘要 为进步雨刮体系的安全性及智能性，以MC9S12DG128为主操控器、MM908E625为雨刮操控器，选用LIN总线的散布式操控计划，规划了一款智能雨刮操控体系。主控单元将液晶接触信号转化为LIN指令以操控雨刮的启停，并经过红外传感器检测雨量的巨细，自动操控雨刷器的摇摆频率，运用过程中无需驾驶员手动操作。试验结果表明，该体系能有用地依据雨量对轿车雨刮进行智能操控，具有安全性好、牢靠性高和本钱低一级长处。
跟着轿车电子技能的不断发展，轿车上的各种电子设备也越来越多，电子操控设备之间的通讯也越来越杂乱，而轿车上传统的电气体系大多选用点对点的单一通讯办法，构成巨大的布线体系，增加了制作及维护本钱。LIN总线全称为区域互连网络，用于完结轿车车身操控体系的散布式操控，其具有价格低廉、结构简略、装备灵敏等特色，为现代轿车网络供给功能上的弥补，使轿车结构的规划变得愈加灵敏。LIN总线首要被运用于车门、方向盘、座椅、雨刮器、车窗等操控单元，并将散布的智能传感器和执行器衔接到车内主操控器。本文将LIN总线技能运用到轿车雨刷体系上，提出了安全性好、牢靠性高的规划办法，该体系经实践调试，取得了杰出的运用效果。
1 LIN协议介绍
LIN(Local Interconnect Network)总线是现代轿车总线网络中一种低端的通用协议。其选用一主多从形式，数据的优先级由主节点确认，且带时刻同步的多点播送接纳，从机节点无需石英或陶瓷谐振器即可完结同步。一起，可选报文帧长度为2、4或8 Byte;传输速率最高可达20 kbit·s-1;并根据通用UART接口的廉价硬件完结，单线传送办法，总线通讯距离最长可达40 m。
LIN总线的数据以报文帧的格局进行传输，报文帧由主使命的帧头和从使命的呼应组成。帧头包含同步距离场、同步场和受维护的标识符;呼应分为数据场和校验和场两部分。LIN网络由一个主节点，一个或多个从节点组成，经过主机节点(CAN-LIN网关)，可将LIN与上层网络相衔接。一个LIN网络最多可衔接16个节点，主机节点有且仅有一个，从机节点有1～15个。主机使命担任接纳从机节点宣布的总线唤醒指令，调度总线上帧的传输次第，并监测数据、处理过错，一起可作为规范时钟的参阅。从机接纳主机发送的帧头包含的信息以进行判别：发送应对、接纳应对、或既不发送也不接纳应对。
2 智能雨刷体系计划
在轿车设备的很多执行器中，雨刷关于雨天行进的轿车起着至关重要的效果。雨雪气候，轿车驾驶员需谨慎应对路滑、视界小等问题，使得在雨天的操控过程中，精力遭到较大搅扰。为此开发一种智能雨刷操控体系，有用进步轿车的安全功能。
智能雨刷体系首要包含一个主控单元和一个子单元，主控单元包含微操控器模块和液晶操控屏，子单元由操控器、雨量检测模块、电机驱动模块和电机检测模块组成。当雨刮处于自动挡时，可依据红外传感器检测雨量巨细，自动操控雨刷器的摇摆频率。子单元经过LIN总线与主控单元衔接，构成车载LIN网络，驾驶员可经过液晶操控屏对雨刷进行操控并检查雨刷作业状况。该智能雨刷体系框图如图1所示。
在挡风玻璃上水量较大时，雨刮电机的间歇时刻短，水量较小时，间歇时刻相应较长。当作业过程中雨量传感器产生毛病时，体系将以预设的固定间歇时刻来操控雨刷电机的作业;若电机产生堵转，电枢电流超越阈值电流，并继续一段时刻，则雨刷会进行复位动作。若测验3次仍无法经过，则退回复位方位中止动作，并经过LIN总线发送毛病报文，由液晶屏进行显现及报警。
3 硬件规划
3.1 操控器模块
主控单元微操控器选用Freescale公司的高功能、低功耗轿车电子芯片MC9S12DG128，该芯片归于HCS12系列增强型16位单片机，片内具有128 kB的Flash ROM，8 kB的RAM和2 kB的EEPROM，2个异步串行通讯口SCI，2个同步串行通讯口SPI，8通道输入捕捉/输出比较定时器，1个8通道脉宽调制模块，两个MSCAN操控器。液晶模块是整个体系运转的一个重要输入，规划选用的液晶型号为Z2104，内置VGA操控板，该屏幕为电阻屏，与操控器经过串口进行通讯，其作业电压为12 V。主操控器可经过串口读取液晶屏接触信号，将液晶屏幕的接触信号转化成LIN总线指令，经过UART/SCI模块发送到LIN总线，对子单元进行操控，一起也可将雨刷的状况反应到液晶屏幕上。
3.2 电源模块规划
电源模块为雨刷操控体系供给电源。轿车运用蓄电池供给的12 V电源体系，而本体系中电源电压均为5 V，故需要对轿车上的电源体系进行电平转化。规划选用LM2576-5芯片作为体系的电源转化稳压芯片，该芯片具有牢靠的作业功能、较高的作业效率、优异的线性和负载调整才能，且可大幅削减散热片的体积，为操控电路安稳牢靠作业供给确保。
3.3 雨量检测电路规划
智能雨刷体系中，操控器经过雨量检测设备检测降雨量的巨细，自动操控雨刷器的摇摆频率，运用过程中无需驾驶员人为操作，大幅进步行车的安全性。不同的档位对应不同的刮水频率和不同的LIN协议信号报文头，间歇暂停时刻和刮水频率由雨量传感器的数据决议。规划选用红外雨量检测设备，红外发射器将光束以必定的视点投射到轿车挡风玻璃，经由挡风玻璃反射回到红外接纳器。当有雨滴落到挡风玻璃上时，部分光束会因折射、散射等现象而涣散到外部，导致接纳器收到的红外线总量少于其宣布总量。由此得出挡风玻璃上的雨量改变状况，再宣布刮水恳求至主操控器，以此操控雨刮器完结不同速度的刮水动作，一起与主控单元进行总线通讯，随时发送子体系的运转状况。
3.4 霍尔方位传感器
智能雨刷体系选用霍尔传感器对雨刷电机的滚动状况实时进行监控，包含对电机方位和转速的检测，当检测到雨刷电机的方位后，单片机判别当时方位是否正确，若不正确，操控电机滚动到正确方位。一起检测雨刷电机的转速，单片机接纳后与给定的速度值作比较，经过内部处理得出下一步运转过程，操控电机运转在最准确的速度值。文中选用英飞凌公司的TLE4941，芯片内部集成有差分霍尔传感器与信号调度器电路，TLE4941的电路原理如图2所示。C5为消噪%&&&&&%，经过电阻R可将输出电流转化成电压信号，输出端衔接至MM908E625的霍尔效应传感器输入引脚。
