现在，以微操控器为代表的轿车电子在整车电子体系中运用广泛，轿车操控正由机电操控体系转向以分布式网络为根底的智能化体系。CAN总线是一种支撑分布式和实时操控的串行通讯网络，以其高性能和高可靠性在主动操控范畴广泛运用。作为现在最具运用潜力的现场总线之一，CAN总线技能为我国轿车产业晋级、下降本钱，扩展商场占用率供给支撑。
现在各中高档轿车都装置有电动车窗，按钮操控车窗玻璃的升降。假如车窗无智能，司机在没有注意到乘客的手或物体伸出窗口的状况下按下按钮，乘客简略被车窗夹伤。为了安全，许多搭车都选用电动防夹车窗。在充沛研讨有关CAN总线在轿车电子体系中的运用和电动车窗防夹计划的根底上，提出一种依据CAN总线的轿车车窗智能操控体系的规划计划，完结车窗在正常作业形式下防夹操控功用和紧迫状况下（反常作业形式）快速升降车窗操控功用。
体系功用结构
1.CAN总线通讯完结原理
CAN总线归于多路复用总线的一种，最早是由德国Bosch公司研发的首要用于轿车电器体系操控的总线标准。它选用非损坏总线裁定技能，多主方法作业。直接通讯间隔最远可达10km，通讯速率最高可达1Mb／s，帧音讯选用CRC校验和其他检错办法，具有主动封闭过错严峻的节点功用。CAN节点经过报文的标识符滤波完结数据传输，不同优先级满意不同实时要求，节点数取决于总线驱动电路，通讯介质可为双绞线、同轴电缆或光纤，挑选灵敏。报文选用短帧结构，传输时刻短，受搅扰概率低，确保数据出错率极低。轿车网络体系中的总线以报文为单位传输数据，节点对总线的拜访选用位裁定方法。报文开始发送节点标识符分为功用标识符和地址标识符。CAN总线体系节点分为不带微操控器的非智能节点和带微操控器的智能节点。该体系选用智能节点规划，轿车车窗按CAN总线结构和电器元件在轿车中的物理方位划分为左前、右前、左后和右后4个节点单元。其间左前节点为主操控单元，除担任本地（左前）车窗的升降，还可以长途操控其他车窗。
2.车窗的智能操控
电动车窗体系每个车门都有一个车窗玻璃升降组织，与传统的手摇组织类似，只不过是选用直流永磁电机驱动。电机尺度十分小，可以装置在车门里边，而且带有一套减速组织，用来添加输出扭矩、减小输出转速。电机滚动方向（即车窗的上下移动）经过改动输入电压的极性来完结，车窗升降速度取决于输入电压的巨细。
体系运用一个小阻值（约1Ω）的电阻作为电流传感器，传感电阻与电机串联，其压降与电机的作业电流成正比，经过检测电阻两头的电压检测流过电机的电流。在传感电阻上的电压未抵达设定的阈值前，电机一向作业，一旦传感器的压降抵达阈值。电机中止滚动，检测车窗方位。假如车窗方位未抵达终究方位。阐明车窗遇到妨碍，车窗将主动退回初始方位。假如车窗抵达行程结尾，电机电路断开。为了完结该操作操控，需求实时操控车窗方位，为此在车窗导轨的顶部和底部各装置压电传感器，依据压力发生的电压来判别车窗是否抵达预先设的极限方位。
该体系规划除了在正常状况下完结主动防夹功用，还要求在突发事件（如暴徒掠夺或乘客遇险逃生等）时司机可以操控车窗的强制封闭或翻开。体系对每个节点单元都有3个用于车窗操控的按键（K1、K2和K3）。其间Kl用于操控车窗的上升和下降，是一个2值信号开关；K2暂停／康复按键用于车窗上升或下降途中的暂停，再次按下K2将持续运动；K3形式挑选按键，其默以为履行正常作业形式（带防夹功用），按下K3后履行反常作业形式（不带防夹功用），具有最高优先级，用于快速设定车窗上升或下降。主控节点单元即左前节点单元，除担任本地车窗的升降外，还操控一切节点单元的车窗同步动作，在前3个操控按键根底上，添加了本地／大局操控形式按键K4，默以为本地操控形式，按键后切换操控形式。
体系硬件规划
体系左前节点单元除具有大局操控外，其他节点单元只担任操控本地车窗，硬件规划仅多一个按键K4，首要在于软件规划。该体系规划的操控电路不只支撑节点单元间的CAN总线通讯，还要检测压电传感器和负载电流等模拟量，判别各种逻辑，经过驱动器完结操控功用。
该体系选用片内含有CAN操控器的P8xC591作为节点单元主操控器。P8xC591选用强壮的80C51指令集；内部集成有SJAl000CAN操控器的PeliCAN功用；全静态内核供给了扩展的节电方法：振荡器中止和康复而不丢掉数据；改善的1：l内部时钟分频器在12MHz外部时钟频率时完结500ns指令周期。
操控器P8xC2591读取按键信息，驱动车窗电机按预先编制的软件指令运转，一起监测传感器的输出电压和负载电流，作为车窗在上升（下降）过程中与妨碍物夹持时的逻辑判别，然后驱动电机。为了避免车窗玻璃上升到顶部或下降到底部时，电动机受到冲击堵转而下降电动车窗机械的运用寿命，该体系规划具有软中止功用，而且手动或主动上升、下降时都有此功用。当玻璃上升（下降）快到顶（底）部时，在上升软中止点堵截电动机的电源使其间止作业，经过电动机的惯性使玻璃上升（下降）到顶（底）部。
各节点单元相关指令和状况经过CAN操控器以报文格局由CAN总线完结与其他节点单元信息间的传输和同享。
电机驱动电路选用轿车电子专用的电机驱动器MC33486。该器材带有两个双高端开关和两个预驱动低端开关，其低端开关可外接两个MOSFET管，可接连输出10A的电流。一起可以收集电机电流，利用它反馈给单片机A／D转化采样模块得到电机电流值，完结电机操控，完结车窗堵转和防夹功用。体系经过滤波%&&&&&%下降噪声的耦合，收发器PCA82C250与CAN总线之间加接光电阻隔器6N137，选用DC—DC变换器阻隔电源，总线两头接终端电阻以消除反射信号。
体系软件规划
体系软件规划目首要包含CAN操控器初始化、节点发送接纳报文和主控程序3个模块。
1.CAN操控器初始化
CAN操控器上电或硬件复位后有必要初始化，包含操作形式、检验滤波器、总线位守时、中止和装备TXDC输出引脚。
2.节点发送／接纳报文
报文的发送由CAN操控器遵从CAN协议标准主动完结。首要CPU有必要将待发送的数据按特定格局组合成一帧报文，进入CAN操控发送缓冲器中，并置位指令寄存器中的发送恳求标志，发送处理可经过中止恳求或查询状况标志进行操控。其发送程序分发送长途帧和数据帧两种，长途帧无数据场。
报文的接纳程序担任节点报文的接纳以及总线封闭、过错报警、接纳溢出等其他状况处理。报文的收发首要有中止接纳方法和查询接纳方法。软件规划选用报文接纳的查询中止操控方法和报文发送的中止操控方法。
3.主控程序
在各车窗节点单元中，左前节点单元功用最杂乱，具有最高操控优先权。这儿以左前节点单元为例，具体介绍其主控程序规划。首要初始化体系，包含P8xC591操控器的CAN模块初始化、中止、I／0端口、守时模块、看门狗模块、A／D转化器模块和设置大局变量，还要将电机堵转时的最大电流和车窗到顶（底）时传感器的电压阈值写入EPROM。P8xC591将实测电流与EPROM中的标定值比较，完结防夹功用，比较电压阈值与测得的传感器电路电压值判别车窗抵达极限方位。初始化完结后，读取组合按键信息，依据按键动作施行具体操作，一起发送CAN报文，完结各节点单元间的CAN通讯和智能化操控。
体系首要技能参数和功用
电动车窗操控体系除了具有车窗主动上升、下降和手动暂停、康复功用外，还有以下功用：
（1）防夹功用初始化后，手动和主动上升时都具有防夹功用，防夹次数不受约束；从车窗上极限下沿40mm往下，车窗上极限上沿40mm往上的区间为防夹区间：在室温（22±5）℃、80mΩ的线间电阻、15V的作业电压，以10N／mm的丈量仪丈量时，玻璃上升的防夹力小于100N。
（2）省电形式在输入信号消失120ms后。且电动机温度挨近室温25℃时，体系主动进入省电形式．静态电流小于300μA。当电动机操控单元一旦得到输入指令就被唤醒。
（3）软中止功用上升软中止点为上极限方位约2mm处，下降软中止点为下极限方位上约12mm处。
（4）电动机保护功用对电动机采纳保护办法，进步电动机和电动车窗体系的运用寿命。在电动机堵转的250ms内，操控单元堵截电动机电源，电动机中止作业。在操控单元接通电源后，假如没有初始化，则电动机的初始温度定为80℃；假如初始化，则电动机初始温度定为160~C。正常状况下，假如电动机温度抵达170℃，则输入的指令无效，一旦电动机温度下降后就康复功用；假如电动机温度到190℃，则当即中止电动机的作业，一旦电动机温度下降后就康复功用。
（5）自确诊保护功用为确保体系的可靠性，一起进步体系的均匀无故障时刻，选用自确诊保护办法：假如电源电压超越16V±0．5V，封闭主动上升功用。
（6）体系抗搅扰规划技能软件抗搅扰以其规划灵敏、节约硬件资源、本钱低一级优势得到广泛运用。该体系的软件规划嵌入看门狗，进一步进步体系的可靠性。
规划了依据CAN总线的轿车车窗智能操控体系，节点单元以P8xC591单片机为中心，将车窗电机和电子操控元件接入体系。选用CAN总线传输、同享和查询数据，完结分布式操控。与传统轿车电器手动操作和点对点式互联方法比较．选用CAN总线技能，布线显着削减，车身体系结构简略，体系可靠性高，更易于保护。一起，体系经过监测车窗电机的电流完结电动车窗的防夹功用，并针对人身安全隐患规划了强制车窗“动作”功用，使整车的智能化、人性化和安全性得到进一步进步。现在，该体系规划已在国内某轿车上装置试行．反映作用杰出。所提出的计划具有较强的可移植性和可扩展性，相同也适用于轿车电气体系的智能化晋级，开发其他功用更为强壮的CAN总线智能产品。
